【摘 要】
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压制数值频散,提高模拟精度一直是波动方程交错网格有限差分正演模拟的重要研究内容。传统高阶(时间2阶,空间2M阶)交错网格有限差分格式(简称T2M-SGFD)和时空域高阶交错网格
【机 构】
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中国石油勘探开发研究院西北分院; 兰州资源环境职业技术学院;
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压制数值频散,提高模拟精度一直是波动方程交错网格有限差分正演模拟的重要研究内容。传统高阶(时间2阶,空间2M阶)交错网格有限差分格式(简称T2M-SGFD)和时空域高阶交错网格有限差分格式(TS2M-SGFD)是最具代表性的两种高精度交错网格有限差分法。T2M-SGFD和TS2M-SGFD差分格式相同,只是差分系数计算方法不同,它们仅利用坐标轴上的2M个网格点差分近似波动方程中一阶空间偏导数。本文提出利用坐标轴上的2M个网格点和非坐标轴上8N个网格点一起差分近似波动方程中的一阶空间偏导数,构建了一种新的混合2M+8N型交错网格有限差分格式(M2M+8N-SGFD),推导出了其基于时空域频散关系的差分系数计算方法。并进行频散分析、稳定性分析和数值模拟实验。频散分析和数值模拟实例表明,与T2M-SGFD和TS2M-SGFD相比,计算量相等时,M2M+8N-SGFD数值频散更小,模拟精度更高。稳定性分析表明M2M+8N-SGFD比T2M-SGFD和TS2M-SGFD的稳定性更强。
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