Аннотация:
Целью данной работы является численное моделирование некоторых задач сейсмики в трехмерном пространстве на высокопроизводительных вычислительных системах. В качестве метода моделирования используется сеточно-характеристический метод. Данный метод отличается точной постановкой контактных условий и пригоден для наиболее физически корректного решения задач сейсмологии и сейсморазведки в сложных гетерогенных средах. В работе используются сеточно-характеристические схемы до 4-го порядка точности включительно. Программный комплекс распараллелен для работы в распределенной кластерной среде с использованием технологии MPI. Приводятся результаты моделирования поверхностных сейсмических волн Лява и Рэлея, а также прохождения сейсмических волн, инициированных землетрясением, от гипоцентра землетрясения до земной поверхности через многослойную геологическую породу.
Образец цитирования:
И. Б. Петров, Н. И. Хохлов, “Моделирование задач 3D сейсмики на высокопроизводительных вычислительных системах”, Матем. моделирование, 26:1 (2014), 83–95; Math. Models Comput. Simul., 6:4 (2014), 342–350
Evgeniya K. Guseva, Vasily I. Golubev, Viktor P. Epifanov, Igor B. Petrov, Communications in Computer and Information Science, 1914, Mathematical Modeling and Supercomputer Technologies, 2024, 15
E. K. Guseva, V. I. Golubev, I. B. Petrov, “Investigation of Wave Phenomena During the Seismic Survey in the Permafrost Areas Using Two Approaches to Numerical Modeling”, Lobachevskii J Math, 45:1 (2024), 231
E. K. Guseva, V. I. Golubev, I. B. Petrov, “Investigation of Wave Phenomena in the Offshore Areas of the Arctic Region in the Process of the Seismic Survey”, Lobachevskii J Math, 45:1 (2024), 223
И. А. Митьковец, Н. И. Хохлов, “Моделирование распространения динамических возмущений, в пористых средах сеточно-характеристическим методом с явным выделением неоднородностей”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 63:10 (2023), 1706–1720; I. A. Mitskovets, N. I. Khokhlov, “Simulation of propagation of dynamic perturbations in porous media by the grid-characteristic method with explicit description of heterogeneities”, Comput. Math. Math. Phys., 63:10 (2023), 1904–1917
I. A. Mitkovets, N. I. Khokhlov, “Grid-characteristic method using superimposed grids in the problem of seismic exploration of fractured geological media”, CMIT, 7:3 (2023), 28
Evgeniya K. Guseva, Katerina A. Beklemysheva, Vasily I. Golubev, Viktor P. Epifanov, Igor B. Petrov, Communications in Computer and Information Science, 1750, Mathematical Modeling and Supercomputer Technologies, 2022, 176
I. B. Petrov, “Mathematical modeling of natural and anthropogenic processes in the arctic zone”, Lobachevskii J. Math., 41:4, SI (2020), 552–560
K. A. Beklemysheva, A. O. Kazakov, I. B. Petrov, “Numerical modeling of ultrasound phased array for non-destructive testing of composites”, Lobachevskii J. Math., 40:4, SI (2019), 415–424
И. Б. Петров, “Проблемы моделирования природных и антропогенных процессов в Арктической зоне Российской Федерации”, Матем. моделирование, 30:7 (2018), 103–136; I. B. Petrov, “Problems of simulation of natural and anthropogenous processes in the Arctic zone of the Russian Federation”, Math. Models Comput. Simul., 11:2 (2019), 226–246
K. A. Beklemysheva, A. V. Vasyukov, A. O. Kazakov, I. B. Petrov, “Grid-characteristic numerical method for low-velocity impact testing of fiber-metal laminates”, Lobachevskii J. Math., 39:7 (2018), 874–883
К. А. Беклемышева, И. Б. Петров, “Моделирование разрушения гибридных композитов под действием низкоскоростного удара”, Матем. моделирование, 30:11 (2018), 27–43; K. A. Beklemysheva, I. B. Petrov, “Numerical modeling of low-velocity impact on hybrid composite”, Math. Models Comput. Simul., 11:3 (2019), 469–478
P. V. Stognii, D. I. Petrov, N. I. Khokhlov, I. B. Petrov, “Simulation of seismic processes in geological exploration of Arctic shelf”, Russ. J. Numer. Anal. Math. Model, 32:6 (2017), 381–392
А. В. Астанин, А. Д. Дашкевич, И. Б. Петров, М. Н. Петров, С. В. Утюжников, Н. И. Хохлов, “Моделирование влияния головной ударной волны Челябинского метеорита на поверхность Земли”, Матем. моделирование, 28:8 (2016), 33–45; A. V. Astanin, A. D. Dashkevich, I. B. Petrov, M. N. Petrov, S. V. Utyuzhnikov, N. I. Khokhlov, “Modeling the influence of the Chelyabinsk meteorite's bow shock wave on the Earth surface”, Math. Models Comput. Simul., 9:2 (2017), 133–141
Dyukina N.S., Baranova M.S., “Influence of Earthquake Hypocenter Location on Soil-Structure Dynamic Behavior”, Mater. Phys. Mech., 28:1-2 (2016), 21–25
В. А. Бирюков, В. А. Миряха, И. Б. Петров, Н. И. Хохлов, “Моделирование распространения упругих волн в геологической среде: сравнение результатов трех численных методов”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 56:6 (2016), 1104–1114; V. A. Biryukov, V. A. Miryaha, I. B. Petrov, N. I. Khokhlov, “Simulation of elastic wave propagation in geological media: Intercomparison of three numerical methods”, Comput. Math. Math. Phys., 56:6 (2016), 1086–1095