求解运动方程的一种不等时间步长的显式数值积分方法  

A VARYING TIME STEP EXPLICIT NUMERICAL INTEGRATION ALGORITHM FOR SOLVING MOTION EQUATION

作　　者：周正华[1,2] 王宇欢[1] 刘泉[1] 尹晓涛[1] 杨程[1] 

机构地区：[1]中国地震局工程力学研究所 [2]中国北京100080中国科学院力学研究所

出　　处：《地震学报》2005年第2期225-229,237,共5页Acta Seismologica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(50178065);973项目(2002CB412706);国家社会公益研究专项(2002DIB30076);地震科学联合基金(101066)共同资助.

摘　　要：在波动有限元模拟中, 若采用传统的显式数值积分方法求解运动方程, 计算时间步长需采用计算区内满足稳定条件要求的最小时间步长. 然而, 对于大部分计算区域, 这一时间步长过小, 是不必要的. 本文提出了一种不等时间步长的显式数值积分方法, 其基本思想是不同的计算区域采用满足各自稳定条件的计算时间步长. 最后, 本文通过数值试验检验了这一方法的可行性及其对数值计算精度的影响.If a traditional explicit numerical integration algorithm is used to solve motion equation in the finite element simulation of wave motion, the time step used by numerical integration is the smallest time step restricted by the stability criterion in computational region. However, the excessively small time step is usually unnecessary for a large portion of computational region. In this paper, a varying time step explicit numerical integration algorithm is introduced, and its basic idea is to use different time step restricted by the stability criterion in different computational region. Finally, the feasibility of the algorithm and its effect on calculating precision are verified by numerical test.

关 键 词：波动有限元模拟 运动方程 显式数值积分方法 时间步长 数值试验 

分 类 号：P315.31[天文地球—地震学]