Hochauflösende Finite-Volumen Verfahren zur Simulation seismischer Wellen

用于模拟地震波的高分辨率有限体积方法

• 批准号: 5439573
• 负责人: Dr. Martin Käser
• 金额: --
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Emmy Noether International Fellowships
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2007-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5439573?language=en
• 关键词: Hochaufl; sende; Finite; Volumen; Verfahren

Die Erforschung der geometrischen Struktur und der damit verbundenen physikalischen Eigenschaften des Erdinnern basiert überwiegend auf Ergebnissen der Seismologie. Dabei stellen Computersimulationen zur Ausbreitung seismischer Wellen heute eine unverzichtbare Untersuchungsmethode dar, um die auftretenden Wellenphänomene und deren Ursache zu verstehen. Allerdings ist die Simulation eines vollständigen, dreidimensionalen Wellenfeldes in realistischen Medien mit komplizierter Geometrie noch immer eine große Herausforderung. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung eines neuartigen, flexiblen und robusten Simulationsverfahrens, das im Gegensatz zu vorhandenen Simulationsalgorithmen eine Alternative mit entscheidenden Vorteilen darstellt. Durch die Konstruktion einer hochauflösenden Finite-Volumen Methode (ADER Methode) und die Nutzung der rapide zunehmenden Rechenkapazität moderner Hochleistungscomputer sollen aktuelle Fragen der numerischen Seismologie in verschiedensten Skalenbereichen gelöst werden. Aktuelle Probleme wie die Behandlung geometrisch komplizierter Schichtgrenzen oder Topographien sowie die Berücksichtigung von Inhomogenität, Anisotropie und Porosität des Mediums sollen damit gezielt gelöst werden. Die wesentlichen Vorteile der ADER Methode liegen in der Flexibilität bzgl. der verwendeten Gitter und der hohen Approximationsordnung. Ferner wird die Weiterentwicklung der ADER Methode grundlegende Fortschritte auf dem Gebiet moderner Simulationstechniken liefern, die sehr interdisziplinär in diversen Forschungsbereichen einsetzbar sind.

基于地震学的几何结构的研究和物理特性的研究。本文介绍了一种新的地震预测方法--地震预测的计算机模拟方法，即预测地震现象和预测地震现象的方法。Allerdings ist die Simulation eines vollständigen，dreidimensionalen Wellenfeldes in realistischen Medien mit komplizierter Geometrie noch immer eine große Herausforderung.研究人员认为，开发一种新的、灵活的、鲁棒的仿真系统是非常必要的，因为在开发仿真系统时，可以选择一种新的方法。本文提出了一种新的地震数值模拟方法（ADER方法），并利用现代地震计算机对该方法进行了快速修正，使之在韦尔登数值模拟中得到了应用。Aktuelle Probleme wie die Behandlung geometrisch komplizierter Schichtzen or der Topographien sowie die Berücksichtigung von Inhomogenität，Anisotropie und Porosität des Mediums sollen damit gezielt gelöst韦尔登. ADER方法的最重要的部分在于它的灵活性。和更高的近似值。在现代仿真技术的基础上，对ADER方法进行了深入的研究，在不同的研究领域中，这种方法具有很强的交叉性。