基于CPML的FDTD法矿山地质灾害应急数值模拟

摘要

cqvip:坐标伸缩完全匹配层或称卷积完全匹配层(Convolution perfectly matched layer,CPML),也称为不分裂卷积完全匹配层是由复频率参数完全匹配层(Complex Frequency Shifted perfectly matched layer,CFS-PML)改进的一种无需分裂场量的吸收边界条件.因其具备普通的截断边界吸收条件的优势,以及其独特的特征而受到广泛地推广和应用.以矿山地质灾害为例,通过大量分析前人的研究成果,阐述数值模拟在矿山地质灾害发生过程中推演中的应用情况,文章首先简单地介绍了CPML的背景;然后重点推导了基于CPML的FDTD法的差分格式;最后,结合实际的物理模型,对基于CPML-FDTD的一维及二维的情况进行矿山地质灾害应急情况进行数值模拟.从模拟结果来看,CPML对边界处的波吸收对灾害应急决策具有辅助作用.