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正则格点弹性固体中波传播的格子 Boltzmann 方法:理论分析与验证

计算工程、金融与科学 2020-09-15 v1 计算物理

摘要

针对各向同性线弹性固体中波传播,采用正则D2Q9格点,提出了一种单松弛时间格子 Boltzmann 方法(LBM)的冯·诺依曼稳定性分析与 Chapman-Enskog 分析。考虑了不同边界条件:周期、自由表面、刚性界面。提出了一种新颖的吸收波层模型,以防止计算域边界处的杂散波反射。通过多个测试用例评估了本方法。首先,采用由 Ricker 小波进行时间调制的空间高斯力作为源。与经典傅里叶谱方法所得结果进行比较,P波与S波均被证明可非常精确地预测。随后处理瑞利面波情形以检验方法精度。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.06404,
  title  = {Lattice Boltzmann Method for wave propagation in elastic solids with a regular lattice: Theoretical analysis and validation},
  author = {Maxime Escande and Praveen Kumar Kolluru and Louis Marie Cléon and Pierre Sagaut},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.06404},
  year   = {2020}
}