有限元法制作地震数字模型的一种实用算法

摘要

使用有限元法制作地震数字模型,具有模拟震源方便、适应复杂的几何形态、自然满足边界条件等优点。其缺点在于采用三角形或四边形网格剖分,需要求解描述物体的总性质方程组,因而使得内存需要量大、计算速度慢。本文采用差分网格(矩形网格)剖分,有可能在每一个介质块内只计算一个“代表”刚度矩阵和质量矩阵,并对有限元方程采用显式差分格式算法,避开求解描述物体的总性质方程组,因而使得内存需要量小、计算速度加快。采用差分网格剖分方法,可以按节点赋予介质类型。如果把一个单元视为一个点,则此法可自动对单元赋予介质类型。