各向同性非均匀介质中波传播建模的初步探索：P-SV波的数值模拟
物理教育
2021-08-02 v1
摘要
在地球物理中，弹性介质中的波传播是一个关键课题。在此背景下，地震学因众多进展而取得显著进步，其中有限差分等数值方法的进展尤为突出。通常，弹性介质中的地震波传播导致复杂的偏微分方程组，其解无法以解析方式获得，尤其在处理非均匀介质时。因此，有必要实现数值方法。然而，关于这些方程数值解构建的可用信息并不如应有的那样明确。我们的主要目标是为希望提升计算技能及学科知识的本科生提供教学指导。后者通过涉及挑战性问题和横向工具的当前教学方法实现。特别地，我们提供了方程的简要描述以及地震波方程数值解的详细描述。此外，我们作为说明性示例在均匀与非均匀介质中建模了两种不同的地震爆炸源。在结果中，我们包含了显示 x-z 平面内波传播的流速图，以及布置于数值域中一系列探测器测得的随时间的 z 方向速度。
引用
@article{arxiv.2107.14727,
title = {First steps on modelling wave propagation in isotropic-heterogeneous media: Numerical simulation of P-SV waves},
author = {Gabriela Landinez and Santiago Rueda and Fabio D. Lora-Clavijo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.14727},
year = {2021}
}
备注
30 pages, 27 figures, accepted for publication in European Journal of Physics