摘要：为了对一维浅水流动问题进行精确的模拟,基于空间交错网格系统,建立了一维圣维南方程的半隐式数值离散格式,同时利用满足迎风特性的,加限制的通量修正格式对对流项进行处理,确保了交错网格系统下计算格式的守恒性.通过典型间断问题说明格式具备高精度捕捉间断的能力,而且避免了数值解在间断处产生非物理的数值振荡.

摘要：在应用有限差分法地震波场数值模拟过程中,模拟精度和计算效率是关键问题之一,特别是对于速度变化剧烈的含小尺度地质体的数值模拟尤为重要.为了既能精细刻画介质的局部结构,又能保证模拟的时效性,本文在传统交错网格有限差分算法的基础上,将变网格有限差分方法引入到交错网格高阶差分数值模拟中,对交错网格空间算法进行了改进,并避免了因插值因素影响模拟精度和计算效率.本文采用完全匹配层吸收边界条件实现对可变网格数值模拟的边界处理,根据完全匹配层吸收边界原理和参量的分裂思想,在不同的方向分别加相应的阻尼衰减因子,解决边界的反射问题.此外还分析了数值频散对于模拟结果的影响.文中分别设计了地堑和生物礁两个介质模型对可变交错网格算法的有效性和稳定性进行了验证.数值模拟结果表明,可变交错网格有限差分算法数值模拟能够对地下介质物性的空间变化进行准确刻画,进一步增强数值模拟对复杂介质的适应性,同时为地震数据的波场成像、纵横波联合解释等提供可靠依据.

摘要：在三分量感应测井中,正演模拟是研究测井响应特征和资料处理的必要基础,其能够为快速有效分析地层物理特性提供依据,从而帮助找到最佳钻井区域。为系统考察多种复杂地层模型下的三分量感应测井的响应特征,从Maxwell电磁方程组出发,利用交错网格有限差分法推导三维频域电磁响应的差分计算格式。针对水平地层和倾斜地层等复杂模型中的三分量感应测井响应进行数值计算,总结发现三维感应测井工具对复杂地层具有很强的探测能力,且纵向磁场分量比水平磁场分量具有更高的纵向分辨率,对于地层变化更加敏感。正演模拟及分析结果可为三分量感应测井仪器参数的优化设计、资料处理等工作提供重要的理论基础及参考依据。

摘要：地震波场数值模拟一般基于水平地表条件,而当前近地表地震方法研究中急需起伏地表条件下的正演模拟数据。起伏地表条件下的二维地震波场波动方程高阶有限差分数值模拟方法研究中面临的主要问题是边界条件的处理。从以速度-应力表示的一阶波动方程出发,导出了起伏边界情况下的边界条件。该条件与波动方程具有相同的形式,可以用同样的方法来处理正演过程中的网格内部点和边界点。用交错网格的高阶有限差分方法解波动方程,在满足稳定性要求时,可获得时间和空间都是高阶精度的结果。本算法在高性能计算机集群MPI环境中并行实现时,采用主从模式设计程序,合理调配各节点的计算负载,并应用容错处理手段,达到了较高的并行效率。理论模型和实际速度模型的计算结果证明了方法的正确性和有效性。

摘要：通过使用热模拟软件,可以对一些极具挑战性的应用进行热建模,而在过去对此类应用根本无法解决在电子系统设计中,热性能在元件、电路板和系统层面上的重要性与日俱增。尽管电子系统已经变得更加高效节能,但依然还存在将更多电子电路和功能压缩进更小的印刷电路板的需求,这会导致大量热量的聚集。这种情况在许多应用中都存在,移动设备就是其中一例。在移动设备中,

摘要：基于一阶速度-应力波动方程,采用高阶交错网格有限差分数值模拟方法,对弹性及黏弹性TTI介质进行正演数值模拟。模拟时采用完全匹配层吸收边界条件(PML)消除边界反射。同时设计了层状介质模型、断层模型,通过模型的正演计算,得到了不同时刻的地震波波场快照及合成地震记录,分析其波场运动学及动力学特征。模拟结果表明,交错网格有限差分法可以很好地完成对复杂介质的波场模拟,具有较高的精度和可靠性。

摘要：基于平面二维水动力数学模型,采用交错网格和ADI法对某工程多种型式导流明渠进行了流场的数值模拟。模型利用实测数据对计算参数进行了粗步率定,对流速分布及明渠内水面比降进行了研究。结果表明:计算模拟结果与模型试验结果基本吻合,表明该模型能够为导流明渠优化设计方案比选提供定性判断的依据。

摘要：地震波场的正演模拟不仅是地球物理勘探的重要组成部分,也是对地震资料进行分析处理的基础。其中波动方程求解法是一种重要的方法,该方法能反映地震波传播的动力学与运动学。在求解波动方程的所有方法中,有限差分法由于其速度快,精度高以及内存占用小,得到了广泛的利用。有限差分法主要将模型区域离散成有限个网格,然后在时间维度上,通过采样时间进行离散。再利用差分近似微分的求解方法,对微分形式的波动方程进行计算。最后给定一个初始条件,利用地震波在空间与时间上的变化,模拟地震波的传播。但是,传统的有限差分方法将模型等分成数个矩形网格,误差较大。因此,利用交错网格进行计算,能够较大地减少误差。以波动方程为基础,利用交错网格进行正演模拟,并与常规网格进行比较。模拟结果证明了交错网格的精度更高,可靠性更强。

摘要：纵横波分离是多波多分量地震资料处理中的关键的一步,其波场分离结果直接影响到偏移成像等后续数据处理的质量。在各向同性介质中纵波为无旋场,横波为无散场。而当前采用的Helmholtz原理提取的纵横波场,其振幅和相位发生了变化,而且物理意义也发生了变化。基于纵横波解耦方程分离得到纵横波,其振幅相位和物理意义都没有发生改变,适应于后期的地震资料处理。因此利用纵横波解耦方程交错网格形式进行弹性波正演模拟,分离纵横波场,与基于Helmholtz分离纵横波相比,分离出的纵波和横波更加精确。