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流固边界耦合介质高阶有限差分地震正演模拟方法

作者:吴国忱,李青阳,吴建鲁,梁展源 | 地震正演有限差分标量波弹性波流固边界

摘要:本文针对流固边界耦合介质提出了一种高效、稳定的正演数值模拟方法.首先,从一阶位移-应力弹性波方程出发,基于海底流固边界的位移和应力的连续性条件,采用三次样条海底界面定量表征方法,推导出不规则海底界面下流固边界耦合介质中的地震波波动方程;其次,通过空间微分的高阶差分格式提高数值模拟的空间精度,并结合已推导的地震波波动方程,将四阶时间微分转换至高阶空间微分,进一步提高了数值模拟的时间精度;最后,在与标量波波动方程数值模拟结果对比分析的基础上,分别利用简单的水平层状模型和复杂海底模型,验证和讨论了本文提出的流固边界耦合介质高阶有限差分地震波正演模拟方法的有效性和准确性.

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