Wave propagation: a finite difference modellingin a 3D fluid-solid configuration



Título del documento: Wave propagation: a finite difference modellingin a 3D fluid-solid configuration
Revista: Revista técnica de la Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000447240
ISSN: 0254-0770
Autores: 1
1
Instituciones: 1Universidad Simón Bolívar, Departamento de Ciencias de la Tierra, Baruta, Miranda. Venezuela
Año:
Volumen: 35
Número: 2
Paginación: 179-189
País: Venezuela
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Teórico
Resumen en español En el presente trabajo se modela el comportamiento de un campo de ondas en una configuración tri-dimensional fluido-sólido mediante las ecuaciones elastodinámicas expresadas en desplazamiento-es-fuerzo (EDE) y en velocidad-esfuerzo (EVE), respectivamente. Ambos, EVE y EDE, se resuelven en formaaproximada por diferencias finitas sobre unastaggered-grid(SDF). La simulación numérica se aborda conambos métodos SDF EVE y EDE en dos medios con contacto fluido-sólido, donde el primero presenta unainterfase horizontal y el otro una interfase inclinada. En el primer caso la interacción entre el fluido y el só-lido se establece mediante una zona de transición posicionada entre ambos. En el otro caso se introduce laheterogeneidad en el medio, punto a punto en la malla numérica, mediante los parámetros de Lamé y losvalores de la densidad. Los resultados obtenidos muestran que la refracción y reflexión del campo de on-das parece incrementada al considerar la zona de transición pero sin modificar la correcta interpretacióndel modelo geológico. Con el otro tratamiento no se observan efectos atribuibles al modelado numérico dela interfase, pero la estrategia puede no ser efectiva en presencia de una interfase irregular. Ambas estra-tegias pueden ser apropiadas al resolver el problema indicado en interfases fluido-sólido, básicas, en 3D
Resumen en inglés In this work, the behavior of a wave field in a 3D solid-fluid configuration has been modeled. Theelastodynamic equations that describe the problem were expressed, independently, in terms of both dis-placement-stress (EDE) and velocity-stress (EVE). Both systems were solved using a staggered-grid FiniteDifference approach (SFD). A horizontal and an inclined surface were considered. In the first case, a tran-sitional zone was used to solve the discontinuity at the interface. The other case introduces the mediumheterogeneity into the grid, point by point, by means of the Lamé parameters and the density values. Ourresults indicate, for the first strategy, an increase in the amplitudes of the refractions and reflections;however, it does not modify the correct understanding of the geological model. The second strategy doesnot aggregate numerical effects to the results, but it could be unsuccessful in the presence of an irregularinterface. Nevertheless, both strategies can be appropriate to solve basic 3D fluid-solid interface problems
Disciplinas: Física y astronomía
Palabras clave: Fisica,
Flujo sólido-líquido,
Modelación matemática,
Modelos geológicos,
Propagación de ondas
Keyword: Geological models,
Mathematical modelling,
Solid-liquid flow,
Wave propagation,
Fluid-solid interface
Texto completo: https://produccioncientificaluz.org/index.php/tecnica/article/view/6841/6829