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ESAIM: Proc., 2009, Vol. 27, pp. 70-89
DOI: 10.1051/proc/2009020
A high-order Discontinuous Galerkin method for the seismic wave propagation
Sarah Delcourte1, Loula Fezoui1 and Nathalie Glinsky-Olivier21 INRIA, NACHOS project-team, 2004 route des Lucioles, BP 93, 06902 Sophia Antipolis.
2 CERMICS and INRIA, NACHOS project-team, 2004 route des Lucioles, BP 93, 06902 Sophia Antipolis.
Sarah.Delcourte@inria.fr
Loula.Fezoui@inria.fr
Nathalie.Glinsky@inria.fr
Published online: 25 June 2009
Abstract
We are interested in the simulation of P-SV seismic wave
propagation by a high-order Discontinuous Galerkin method based on
centered fluxes at the interfaces combined with a leap-frog
time-integration. This non-diffusive method, previously developed
for the Maxwell equations
[4, 9, 20], is
particularly well adapted to complex topographies and fault
discontinuities in the medium. We prove that the scheme is stable
under a CFL type condition and that a discrete energy is preserved
on an infinite domain. Convergence properties and efficiency of
the method are studied through numerical simulations in two and
three dimensions of space.
Résumé
Nous nous intéressons à la propagation d'ondes sismiques de types P et SV
par une méthode de Galerkin Discontinue d'ordre élevé
basée sur des flux centrés aux interfaces combinés à un
schéma saute-mouton en temps. Cette méthode non-dissipative,
précédemment développée pour les équations de Maxwell
[4, 9, 20],
est particulièrement bien
adaptée à des milieux présentant une topographie complexe ou
contenant des failles. On prouve la stabilité du schéma sous
une condition de type CFL ainsi que la conservation d'une energie
discrète dans un domaine infini. L'efficacité de la méthode
est illustrée par des simulations numériques en deux et trois
dimensions d'espace.
© EDP Sciences, ESAIM 2009
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