用有限差分方法求解断层动力学问题

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tansb87
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地震断层破裂的动力学机制一直以来都是地震学研究的热点问题之一,认识地震震源破裂的动力学演化过程对于了解地震触发机制、模拟强地面运动、解释实际观测资料都有重要的意义。研究断层面上破裂传播问题的方法很多,有限差分法、有限元法和边界积分方程方法都有比较广泛的应用,也有各自的优缺点。有限差分法计算精度和效率都比较高,适用于任意的非均匀介质,在计算实际问题时有突出的优势。但是,以前的有限差分往往使用规则的矩形网格,难于研究几何形状比较复杂的断层的破裂过程。除此之外,用有限差分方法解震源动力学问题较难准确定义断层面上的位错,导致有位错泄漏问题的存在;同时,以往的研究都是简单的将断层面上的点当作内点来处理,几乎完全没有处理断层面附近的奇异性。这些缺陷是目前采用有限差分方法进行震源动力学模拟存在的主要问题。 本文利用张伟博士的有限差分程序研究了二维情况下断层的破裂过程,详细讨论了断层面上混合边界条件的实现方法,以及不同倾角的平面断层的破裂问题。相较前人的研究成果,本文更加细致的考察了断层面上边界条件的处理,而非简单的将其当作计算区域的内点进行计算,很好的解决了断层面附近存在的奇异性,避免了位错泄漏。在自相似破裂问题中,本文的计算结果与解析解符合得很好,说明本文断层面上混合边界条件的处理方法是合理的。另外,由于贴体网格和随体坐标的使用,本文在对断层几何形状的描述上显得非常简单直接,在断层区域无需复杂的处理和折线近似,对于不同倾角的平面断层都得到了很好的结果,解决了有限差分方法一直以来在描述断层几何形状方面遇到的困难。 本文对断层边界条件的处理与需要解决的问题的维数无关,因此可以很容易推广到三维的情况,但是由于三维计算所需时间太长,所以本文最终只对二维情况进行了研究。同样因为时间紧迫,还有一些问题尚未解决,例如破裂前锋处剪切应力和滑动速度奇异性的处理等。以后的工作可以以这些方面为目标有针对性的展开。
其他文献
“企业即人”,这是西方企业管理的一句名言,它集中体现了以人为本的管理理想。中国古代也早有类似的哲理思想:“天时不如地利,地利不如人和”。所谓人和,“得民心之所和乐也”,而感
我的母校是晋西抗战学院,她创建于1940年5月,在1941年9月,改名为晋西师范,以后又改为党校二部,最后叫做新民主主义教育实验学校。到了1948年,晋绥边区的土地改革运动如暴风
研究表明,精密的固体潮观测可以为地表和空间大地测量提供参考,也是研究地球深内部构造的重要手段。因此固体潮是大地测量和地球物理学中一项重要的研究内容。重力测量是确定地
本文利用分布于云南元江地区(23.2°~24.2°N,101.5°~102.5°E)的8个流动数字地震台站记录的20个远震P波资料,对台站接收函数进行了计算;使用接收函数转换波能量叠加搜索方法,对研
目的:研究黑龙江省木耳审定品种遗传多样性。方法:从10条ISSR引物中筛选出多态性好的引物进行ISSR分析。结果:筛选出5条扩增多态性较好的引物,27株木耳审定品种遗传相似系数
电离层不规则结构是出现在背景电离层中的一种小尺度结构。在电离层E区和F区中常见。在电离层E区,不同尺度结构形成斑块,伸展的水平区域可达数百至数千平方千米,统称偶发E层(Spo
学位
在基于地震波干涉理论的地震波成像研究及实际探测中,大多采用从背景噪声或地震波记录的相关分析中提取的面波信息进行反演,进而达到对地下结构进行成像的目的。但较之体波,其信
人类活动、气候变化和环境变化这三个因素之间的影响关系和演化趋势与人类社会的可持续发展息息相关。由于这三个因素涉及到全球范围多种因素的共同作用,传统的技术手段很难准
在以经济建设为中心,大力发展社会主义市场经济的新形势下,如何加强党的建设,做好职工的思想政治工作,是我们每一位思想政治工作者所关注的主要问题。为此,我们必须以新的思想观念