پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,225 |
| تعداد مقالات | 67,685 |
| تعداد مشاهده مقاله | 114,931,989 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,604,785 |
پراکندگی امواج لرزه‌ای در محیط‌های همگن سه‌بُعدی با استفاده از روش اجزای مرزی در حوزة زمان | ||
| فیزیک زمین و فضا | ||
| مقاله 3، دوره 38، شماره 1 - شماره پیاپی 886676، اردیبهشت 1391، صفحه 23-40 اصل مقاله (1.05 M) | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2012.24832 | ||
| نویسندگان | ||
| عبداله سهرابی‌بیدار1؛ محسن کمالیان2؛ محمد کاظم جعفری3 | ||
| 1استادیار، دانشکده زمین‌شناسی، دانشگاه تهران، ایران | ||
| 2دانشیار، پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران | ||
| 3استاد، پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، الگوریتم تحلیل مستقیم حل پراکندگی امواج لرزه‌ای در محیط‌های همگن سه‌بُعدی با روش اجزای مرزی در حوزة زمان عرضه شده است. هسته‌های الاستودینامیک سه‌بُعدی - حل تحلیلی انتگرال‌های کانولوشن - تنش سطحی به ازای تغییر مکان ثابت و خطی طی یک گام زمانی عرضه و در حل عددی به روش اجزای مرزی حوزة زمان، به جای انتگرال‌گیری زمانی از این هسته‌ها استفاده شده است. هسته‌های عرضه شده به‌‌منظور نشان دادن دقت آنها به‌صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و سپس پراکندگی امواج لرزه‌ای با یک عارضه توپوگرافی واقع در یک نیم‌فضای همگن محاسبه شده است. هسته‌های الاستودینامیک سه‌بُعدی داده شده، دارای خاصیت انتقال زمانی و علیت است که استفاده از این دو مشخصه، امکان بهبود الگوریتم برنامه اجزای مرزی و افزایش سرعت تحلیل‌های رایانه‌‌ای را فراهم کرده است. همچنین نتایج حاصل از پراکندگی امواج لرزه‌ای با عارضه توپوگرافی و مقایسه آن با نتایج حاصل از روش‌های فضای تبدیل یافته، کارایی الگوریتم اجزای مرزی و دقت هسته‌های الاستودینامیک سه‌بُعدی را نشان داده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| توپوگرافی؛ حوزة زمان؛ روش اجزای مرزی؛ محیط‌های همگن؛ هسته‌های الاستودینامیک | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Seismic waves scattering in three-dimensional homogeneous media using time-domain boundary element method | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Abdollah Sohrabi-Bidar1؛ Mohsen Kamalian2؛ Mohamad Kazem Jafari3 | ||
| چکیده [English] | ||
| It is well established that the seismic ground response of surface topographies may differ from those of free field motion during earthquakes. Complex nature of seismic wave scattering by topographical structures can only be solved accurately and economically using advanced numerical methods under realistic conditions. Among the numerical methods, the boundary element is a powerful numerical technique for analyses of linear and homogeneous materials for both bounded and unbounded domains. In this paper, the algorithm of seismic wave scattering by homogeneous media using time-domain three-dimensional boundary element method has been presented. Three-dimensional traction elastodynamic kernels for both cases of constant and linear variation of displacement have been presented. The convoluted kernel for constant time variation contains apparent singularities in the wave fronts, while in the linear time-convoluted elastodynamic traction kernel, apparent singularities in the wave's front disappear and a well-behaved kernel is resulted. Behavior of the constant and linear time-convoluted elastodynamic traction kernel have been investigated numerically. Kernel values were calculated at the central point of the three boundary elements considering different time steps. The boundary elements are in different condition of symmetry with respect to the source point. The kernel values in the case of constant time-convoluted elastodynamic traction kernel tend to the elatstostatic fundamental solution as expected, Whereas the kernel values in the case of linear time-convoluted elastodynamic traction kernel is equal to the elastostatic fundamental solution if the time step would be greater than time required to shear waves passed the receiver point on the element. Presented constant and linear time-convoluted elastodynamic traction kernels are casaul and have time-translation property which could be used for optimization of numerical algoritms. The presented elastodynamic kernels have been used instead of temporal integration for wave scattering analyses of homogeneous medium using BE algorithm. Seismic wave scattering by a semi-spherical canyon subjected to incident compressional and shear waves has been analyzed. The semi-spherical canyon has a radius of 200m, shear wave velocity of 800m/s, Poisson’s ratio of 0.25, and mass density of 2.00gr/cm3. The incident wave of the Ricker type has the predominant frequency of 3.0Hz. Calculated results in time-domain are presented as well as comparison of results with other transformed-domain methods in term of dimensionless frequency, which shows the efficiency of the presented boundary element algorithm for solution of seismic wave scattering by homogeneous media in time domain as well as the accuracy of elastodynamic kernels. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Boundary Element Method, Elastodynamic kernels, homogeneous media, Time Domain, topography | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,241 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,334 |
||