完美匹配层（PML）方法在无界域中数值模拟和弹性波传播的综述与最新进展
摘要：Perfectly Matched Layer方法及其在数值模拟中的应用经过了近25年的发展。本文提出了一种基于复坐标拉伸概念的高效混合位移-应变非分裂PML草案，用于模拟无界介质中弹性波的传播和吸收。对于二维和三维线性弹性动力学问题，导出了时谐（频域）和时依赖（时域）的PML形式。通过引入一些受低阶辅助微分方程控制的附加变量，所得到的混合时域PML表达式对时间是二阶的，因此可以使用常用于计算结构动力学的标准时间积分方案，便于将其整合到现有的以位移为基础的有限元代码中。为了提高计算效率，所提出的时域PML形式采用混合方法，将PML区域的混合（位移-应变）形式与感兴趣物理域的经典（基于位移）形式进行耦合，采用标准的Galerkin有限元法进行空间离散化，采用Newmark时间格式和有限差分（Crank-Nicolson）时间格式进行时间采样。通过数值实验展示了PML方法在单层和多层各向同性均匀弹性介质中的精度、效率和稳定性表现。
作者：Florent Pled (MSME), Christophe Desceliers (MSME)
论文ID：2104.09854
分类：Classical Physics
分类简称：physics.class-ph
提交时间：2021-04-21