کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8915620 1641115 2017 51 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A fourth order accuracy summation-by-parts finite difference scheme for acoustic reverse time migration in boundary-conforming grids
ترجمه فارسی عنوان
یک روش تقسیم محدودیت تقسیم دقت بر اساس چهارم برای مهاجرت زمانی معکوس صوتی در شبکه های مرزی سازگار
کلمات کلیدی
جمع بندی توسط قطعات، روش اختلاف محدود چهارم، شبکه های سازگار با مرز، تجزیه و تحلیل ثبات، لایه های کاملا سازگار، معکوس مهاجرت زمان،
ترجمه چکیده
دقت چهارم روش دقت محدودیت در کاهش حافظه و بهبود بهره وری شناخته شده است. اپراتور اختلاف محدود با به اشتراک گذاری یک روش طبیعی برای شبیه سازی میدان موج در حوزه های پیچیده ای است که شامل توپوگرافی سطح و رابط های نامنظم است. استفاده از روش جمع بر اساس قطعات ثبات تقریب عددی را برای رسانه های ناهمگن بر روی شبکه های منحنی ایجاد می کند. در این مقاله، روش تقسیم محدود به روش جمع بندی به روش دوم به صورت مرتبه چهارم برای تقسیم معادله موج آکوستیک و لایه همگرا کامل در شبکه های مرزی سازگار گسترش می یابد. به ویژه، اجرای روش چهارم برای شبیه سازی موج موج و مهاجرت زمان معکوس در حوزه های پیچیده می تواند به طور قابل توجهی بهبود کارایی و کاهش ذخیره سازی را کاهش دهد. روش بیضوی برای تولید شبکه های سازگار با مرز در دامنه های پیچیده اعمال می شود. تحت چنین شبکه های دو بعدی معادله موج آکوستیک در فرمول جابجایی مرتبه دوم به صورت فشرده برای مدل سازی رو به جلو و مهاجرت زمان معکوس اصلاح شده است و شکل متقارن و جمع و جور از لایه های کاملا هماهنگ بیان شده در یک سیستم مختصات منحنی بیان شده برای سرکوب بازتاب مصنوعی است. اختلاف معادله موج آکوستیک و فرمول لایه کاملا سازگار دقت چهارم و دوم مرتبه در فضا و زمان است، جایی که تقسیم فضایی با اصل جمع بندی توسط قطعات موافق است و پایدار است. آزمایش های عددی برای مقایسه دقت و صحت دوم با روش چهارم تقسیم بندی به وسیله نقاط تقسیم و ارزیابی کارایی مهاجرت زمان معکوس با استفاده از این دو روش ارائه شده است. همچنین، مقایسه ها بین روش اختلاف محدود با استفاده از دقت جمع بندی مرتبه چهارم و روش اختلاف ضریب متمرکز برای نشان دادن برتری پایداری اپراتورهای جمع بر اساس بخش انجام می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات فیزیک زمین (ژئو فیزیک)
پیش نمایش مقاله
یک روش تقسیم محدودیت تقسیم دقت بر اساس چهارم برای مهاجرت زمانی معکوس صوتی در شبکه های مرزی سازگار
چکیده انگلیسی
The fourth order accuracy finite difference scheme is known advantageous in reducing memory and improving efficiency. Summation-by-parts finite difference operator is a natural way for wavefield simulation in complicated domains containing surface topography and irregular interfaces. The application of summation-by-parts method guarantees the stability of numerical approximation for heterogeneous media on curvilinear grids. This paper extends the second order summation-by-parts finite difference method to the fourth order case for the discretization of acoustic wave equation and perfect matched layer in boundary-conforming grids. In particular, the implementation of the fourth order method for wavefield simulation and reverse time migration in complicated domains can significantly improve the efficiency and decrease the storage. The elliptic method is applied for boundary-conforming grid generation in complicated domains. Under such grids, the two-dimensional acoustic wave equation in second order displacement formulation is compactly reformulated for forward modeling and reverse time migration, and the symmetric and compact form of perfectly matched layers expressed in a curvilinear coordinate system are applied to suppress artificial reflections. The discretizations of the acoustic wave equation and perfectly matched layer formula are fourth and second order accuracy in space and time respectively, where the spatial discretization satisfies the principle of summation-by-parts and is stable. Numerical experiments are presented to compare the accuracy of the second with fourth order summation-by-parts finite difference methods and to evaluate the efficiency of reverse time migration by using these two methods. As well, comparisons are performed between the fourth order accuracy summation-by-parts finite difference method and central finite difference method to illustrate the stability superiority of summation-by-parts operators.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Applied Geophysics - Volume 136, January 2017, Pages 498-512
نویسندگان
, , , ,