基于非结构化网格的边界积分方程方法的断层自发破裂模拟

论文摘要

地震自发破裂模拟是震源动力学研究的重要内容,了解复杂的断层动力学破裂过程对深入认识震源特征和解释运动学反演结果具有重要意义.基于边界积分方程方法的破裂模拟已经被广泛使用,大多采用的是平面断层模型的结构化网格划分.由于实际的断层往往具有较为复杂的几何特征,为了更为灵活地刻画断层几何复杂性,我们建立断层模型的三角形网格离散方案,通过精确的解析解形式来计算断层各个单元之间的应力格林函数,联立滑动弱化摩擦准则和非奇异边界积分方程,对断层的自发破裂过程进行了模拟.在简单的平面断层模型下,将计算结果与前人的结果进行了对比,验证了方法的正确性与有效性.对于几种常见的复杂断层模型,例如弯折、阶跃、含障碍体断层等,我们模拟了其破裂过程并对计算结果进行了比较与分析.模拟结果表明,非结构化网格划分的边界积分方程方法能够很好地模拟平面矩形断层或由其组成的规则断层,同时也能成功地模拟具有复杂几何形状的不规则断层上的动力学破裂过程.本研究的结果显示了边界积分方程方法在模拟复杂断层系统的动力学破裂问题上具有较广阔的应用前景.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 钱峰,吴葆宁,冯禧,张海明

关键词: 自发破裂,边界积分方程,非结构化网格,复杂断层

来源: 地球物理学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地球物理学

单位: 北京大学地球与空间科学学院地球物理系,Department of Earth Sciences,University of California,Riverside

基金: 国家自然科学基金项目(41674050)资助

分类号: P315

页码: 3421-3431

总页数: 11

文件大小: 7761K

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