• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.45.2022.tde-21062022-170422
Documento
Autor
Nome completo
Juan Camilo Barrios Camargo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2022
Orientador
Banca examinadora
Peixoto, Pedro da Silva (Presidente)
Candezano, Miguel Antonio Caro
Miranda, Juan Carlos Rodriguez
Título em português
Avaliação do potencial de métodos de volumes finitos de tipo Godunov para problemas sísmicos
Palavras-chave em português
Algoritmo de propagação de onda
Algoritmo REA
Equações de elasticidade
Esquemas Central-Upwind
Leis de conservação hiperbólicas
Resumo em português
O cálculo de um sismograma para qualquer problema 3D vagamente realista é computacionalmente caro, e é por isso que métodos numéricos melhores estão constantemente sendo procurados para resolver o problema da propagação de ondas elásticas. Neste trabalho foram implementados dois métodos de volumes finitos em problemas sísmicos para analisar o desempenho deles neste tipo de problema tão desafiador e importante na sismologia computacional. O primeiro método é do tipo upwind, chamado de algoritmo de propagação de onda e desenvolvido por Randall J. LeVeque, neste método são usados solucionadores de Riemann exatos ou aproximados, que podem ser difíceis de resolver e computacionalmente caros de implementar para a leis de conservação em geral, mas são simples para o problema de onda elástica. O segundo método é do tipo Central-Upwind, método desenvolvido por Alexander Kurganov e Chi-Tien Lin. Neste método o uso de solucionadores de Riemann é evitado, tornando-se uma alternativa mais simples, com a desvantagem de ter uma dissipação numérica relativamente maior. De acordo com os resultados obtidos podemos concluir que embora os métodos de volumes finitos apresentam uma maior dissipação numérica, o erro introduzido pela dispersão numérica é muito baixo, fazendo destes uma ferramenta apropriada para problemas sísmicos quando temos fortes descontinuidades no meio, onde os métodos de diferenças finitas mostram mais dispersão numérica.
Título em inglês
Evaluation of the potential of Godunov-type finite volume methods for seismic problems
Palavras-chave em inglês
Central-Upwind schemes
Elasticity equations
Hyperbolic conservation laws
REA algorithm
Wave propagation algorithm
Resumo em inglês
The calculation of seismograms for any vaguely realistic 3D problem is computationally expensive, which is why better numerical methods are constantly being sought to solve the problem of elastic wave propagation. In this work, two finite volume methods were implemented in seismic problems to analyze their performance in this type of problem that is so challenging and important in computational seismology. The first method is an upwind method, called wave propagation algorithm and developed by Randall J. LeVeque, this method uses exact or approximate Riemann solvers, which can be difficult to solve and computationally expensive to implement for general conservation laws, but are simple for elastic waves. The second method is of the Central-Upwind type, a method developed by Alexander Kurganov and Chi-Tien Lin. In this method the use of Riemann solvers is avoided, making it a much simpler alternative, with the disadvantage of having a relatively higher numerical dissipation. According to the results obtained, we can conclude that although finite volume methods present greater numerical dissipation, the error introduced by numerical dispersion is very small, making them an appropriate tool for seismic problems when we have strong discontinuities in the medium, where finite difference methods show more numerical dispersion.
 
AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2022-07-14
 
AVISO: Saiba o que são os trabalhos decorrentes clicando aqui.
Todos os direitos da tese/dissertação são de seus autores
CeTI-SC/STI
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP. Copyright © 2001-2024. Todos os direitos reservados.