A symplectic method for structure-preserving modelling of damped acoustic waves
A symplectic method for structure-preserving modelling of damped acoustic waves
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阻尼声波保结构建模的辛方法
DOI：
10.1098/rspa.2015.0105
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发表时间：
2015-11
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
张美根
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
李小凡;鲁明文;刘少林;陈世仲;张欢;张美根
本文介绍了阻尼声波方程保结构建模的辛方法。该方程传统上使用非辛格式求解。然而，这些方案破坏了方程的一些内在性质，例如在长期计算中保持精度和阻尼性质。在该方法中，显式二阶辛格式用于时间离散，而物理空间离散的离散奇异卷积微分器。所提出的方案的性能进行了测试和验证使用衰减标量地震波方程的数值模拟。在具有阻尼和高参数对比的非均匀介质上的标量地震波场模拟实验表明，所提出的方法对于抑制数值频散具有上级性能。长期的计算实验显示显着的能力的阻尼声波方程的长期模拟的方法。数值结果表明，该方法具有结构保持性，适用于含阻尼项波动方程的高精度、长时间数值模拟.
In this paper, a symplectic method for structure-preserving modelling of the damped acoustic wave equation is introduced. The equation is traditionally solved using non-symplectic schemes. However, these schemes corrupt some intrinsic properties of the equation such as the conservation of both precision and the damping property in long-term calculations. In the method presented, an explicit second-order symplectic scheme is used for the time discretization, whereas physical space is discretized by the discrete singular convolution differentiator. The performance of the proposed scheme has been tested and verified using numerical simulations of the attenuating scalar seismic-wave equation. Scalar seismic wave-field modelling experiments on a heterogeneous medium with both damping and high-parameter contrasts demonstrate the superior performance of the approach presented for suppression of numerical dispersion. Long-term computational experiments display the remarkable capability of the approach presented for long-time simulations of damped acoustic wave equations. Promising numerical results suggest that the approach is suitable for high-precision and long-time numerical simulations of wave equations with damping terms, as it has a structure-preserving property for the damping term.
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DOI：
10.1016/j.jcp.2005.09.027
发表时间：
2006-05
期刊：
J. Comput. Phys.
影响因子：
--
作者：
Yuhui Sun;Yongcheng Zhou;Shu-Guang Li;G. Wei
通讯作者：
Yuhui Sun;Yongcheng Zhou;Shu-Guang Li;G. Wei
影响因子：
2.8
作者：
Christoph Lunk;B. Simeon
通讯作者：
Christoph Lunk;B. Simeon
DOI：
--
发表时间：
--
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
D. Okunbor;R. Skeel
通讯作者：
D. Okunbor;R. Skeel
DOI：
10.1007/978-3-319-32428-9_4
发表时间：
2019-10
期刊：
Programming for Computations - Python
影响因子：
--
作者：
S. Linge;H. Langtangen
通讯作者：
S. Linge;H. Langtangen
影响因子：
3.3
作者：
Dinghui Yang;Guojie Song;Biaolong Hua;H. Calandra
通讯作者：
Dinghui Yang;Guojie Song;Biaolong Hua;H. Calandra