用于非均匀各向异性介质中弹性波传播的广义多尺度有限元方法 (GMsFEM)
地球物理
2015-05-20 v4 数值分析
摘要
开发快速且精确的数值方法以表征复杂地质构造及油气藏中的地震波传播至关重要。然而，当应用于超大规模模型时，有限差分法和有限元法等传统数值模拟方法的计算成本变得过高。我们提出了一种用于非均匀各向异性介质中弹性波传播的广义多尺度有限元方法 (GMsFEM)，该方法针对粗节点支撑域或粗单元的边界和内部，从多个局部问题构建基函数。多尺度基函数的应用能够捕捉细尺度介质属性的变化，与传统的波动方程有限元法相比，在将误差限制在较低水平的同时，大幅减少了实施模拟所需的自由度。我们制定了该多尺度方法的连续伽辽金和不连续伽辽金格式，两者各有优劣。将该多尺度方法应用于三个非均匀模型的结果表明，我们的多尺度方法能够有效模拟各向异性介质中的弹性波传播，并显著降低了模拟系统中的自由度。
引用
@article{arxiv.1409.3550,
title = {Generalized Multiscale Finite-Element Method (GMsFEM) for elastic wave propagation in heterogeneous, anisotropic media},
author = {Kai Gao and Shubin Fu and Richard L. Gibson and Eric T. Chung and Yalchin Efendiev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.3550},
year = {2015}
}