本文介绍了声波方程的PML吸收边界有限差分模拟,并利用一维模型例子加以说明。
控制方程
一维空间下,一阶声波方程可以写成以下形式:$ $
针对PML区域,控制方程如下:
交错网格
参考Virieux(1984, 1986),构建交错网格如下:
在二阶差分精度下,对于B点可以推导:
同样的,可以推导A点:
故而,波场递推关系为:
$d(x)$的选择
$R$推荐取0.001,$\delta$为PML层厚[Collino and Tsogka 2001]。
实现
1 | % Matlab |
参考文献
Virieux J. SH-wave propagation in heterogeneous media: Velocity-stress finite-difference method[J]. Geophysics, 1984, 49(11): 1933-1942.
Virieux J. P-SV wave propagation in heterogeneous media: Velocity-stress finite-difference method[J]. Geophysics, 1986, 51(4): 889-901.
Collino, Francis, and Chrysoula Tsogka. “Application of the perfectly matched absorbing layer model to the linear elastodynamic problem in anisotropic heterogeneous media.” Geophysics 66.1 (2001): 294-307.