PTte2D:一种自行开发的用于模拟长期地质过程的有限元程序

摘要

数值模拟极大地推进了人们对于地球的认知.数值模拟的技术核心是计算程序.在过去几十年里,学者们开发了许多用于模拟地质过程的热-力耦合粘(弹)塑性程序。这些程序中,有限单元法和有限差分法是应用最普遍的两种方法.PTte2D运用有限单元法求解含平流热传递方程和Stokes方程、考虑地质时间尺度上物质的迁移、将岩石作为粘塑性材料对待。对于PTte2D，进行了严苛地测试，检测算例大多出自（Gerya,2010）。应用地幔对流算例测试了PTte2D热-力耦合过程的可靠性；应用"Zalesak盘"测试了物质迁移示踪的可靠性；应用"Punchproblem"测试了计算物质粘塑性的可靠性；应用"Sandbox problem"测试各个模块的综合可靠性。检测结果表明PTte2D有足够高的精度。