基于PML边界条件的二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟
完全匹配层(PML)作为一种稳定高效的吸收边界条件,广泛应用于基于一阶电磁波动方程的探地雷达(GPR)数值模拟中.为解决基于二阶电磁波动方程的GPR数值模拟的吸收边界问题,本文借鉴二阶弹性波动方程的PML边界条件构建思想,提出了一种适合二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟的PML边界条件.从二阶电磁波动方程出发,基于复拉伸坐标变换,推导了PML算法的频域表达式;通过合理构造辅助微分方程,得到了PML算法的时域表达式,并以变分形式(弱形式)加载到GPR时域有限元方程中,实现了PML边界条件在二阶电磁波动方程GPR时域有限元模拟中的应用.在此基础上,对比了无边界条件、Sarma边界条件和PML边界条件下均匀模型的波场快照、单道波形、时域反射误差和能量衰减曲线,结果表明:PML边界条件的吸收效果要远优于Sarma边界条件,具有近似零反射系数.一个复杂介质模型的正演模拟验证了PML边界条件在非均匀地电结构中电磁波传播模拟的良好吸收效果.
完全匹配层、二阶电磁波动方程、探地雷达、时域有限元
62
P631
国家自然科学基金项目41604102,41604039,41764005,41674075;广西自然科学基金项目2016GXNSFBA380082,2016GXNSFBA380215,2016GXNSFGA38004;广西中青年教师基础能力提升项目KY2016YB199
2019-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共13页
1929-1941
