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mortar DG Method with Staggered Hybridization for Rayleigh Waves Simulation

Communications in Computational Physics 2021年第1期29卷 111-127页

作者： Jie Du Eric Chung Yau Mathematical Sciences Center Tsinghua UniversityBeijing 100084P.R.China Department of Mathematics The Chinese University of Hong KongShatinNew TerritoriesHong Kong SARChina

The simulation of Rayleigh waves is important in a variety of geophysical *** computational challenge is the fact that very fine mesh is necessary as the waves are concentrated at the free surface and decay exponentially away from the free *** overcome this challenge and to develop a robust high order scheme for the simulation of Rayleigh waves,we develop a mortar discontinuous Galerkin method with staggered *** use of the mortar technique allows one to use fine mesh in only a local region near the free surface,and use coarse mesh in most of the *** approach reduces the computational cost *** staggered hybridization allows the preservation of the strong symmetry of the stress tensor without complicated construction of basis *** particular,the basis functions are piecewise polynomial without any continuity requirement,and the coupling of the basis functions is performed by using carefully chosen hybridized *** resulting scheme is explicit in time,and only local saddle point system are solved for each time *** will present several benchmark problems to demonstrate the performance of the proposed method.

关键词： Discontinuous Galerkin method elastic wave equations Rayleigh wave mortar for-mulation hybridization

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