基于新离散公式和OpenMP优化的有限差分声波数值模拟

摘要

有限差分法算法是声波数值模拟算法中最广泛的数值计算方法.该方法具有计算速度快、占用内存相对较小、易于编程实现及模拟精度高等优点.规则网格下的有限差分算法相比于近年来提出的新的有限差分算法计算效率最高,消耗内存最少.然而,引入PML边界,导致常规网格的有限差分离散公式复杂,计算过程需要对计算区域和边界区域进行判断,导致计算效率低.针对这个问题,笔者新推导的离散公式,形式简单,整个模拟区域计算代码一致,可以很好地解决这个问题.OpenMP并行算法,语言简洁和可移植性高,通过结合OpenMP并行算法,对模拟算法进一步优化,可以较大提高数值模拟的计算效率.