地球液核自由振荡三维有限元模拟
文献类型：学位论文
| 作者 | 黎琼 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2006-06 |
| 授予单位 | 中国科学院测量与地球物理研究所 |
| 授予地点 | 武汉 |
| 导师 | 孙和平 |
| 关键词 | 液核 有限元法 算子分裂法 本征值 |
| 学位专业 | 大地测量学与测量工程 |
| 中文摘要 | 本文根据地球液核基本运动方程，基于有限元方法对液核流体对流状态实施数值模拟，得到自转、球形分层的地球模型下的液核压力扰动场，以及由液核基本运动方程形成的大型质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵，从而为将来解算液核自由振荡简正模做好准备. 文章中先介绍了有限元方法的基本理论，以及由北京飞箭软件公司提供的有限元软件（IFEPG）. 然后根据地球液核的基本运动方程（包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程），应用虚位移原理推导出IFEPG计算所需要的“弱解”积分形式. 因为动量守恒方程中包含有对流非线性项，故文章引进先进的算子分裂法，将液核运动的扩散过程和对流过程分裂开来，分别进行计算. 这样就消除了液核对流非线性特征导致方程求解时出现的病态，增加了结果的可靠性。初步的数值结果说明地球液核在赤道地区的压力扰动比两极地区的扰动强，靠近地球内外核边界的低纬度地区压力扰动最大. 从另一方面来说，如果不考虑地球自转的影响，压力扰动场应该严格成层状分布，并且关于自转轴对称。这说明地球自转对液核流体的压力扰动场存在一定的影响。另外，我们发现压力扰动场分布并不是随半径单调变化，呈现出比较复杂的变化特征，这是十分有趣的现象，将来有待进一步研究导致这一现象的原因. 将来我们能够依据液核基本运动方程形成的大型质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵求出液核自由振荡的本征频率和本征位移，其中的初始压力场为我们求出的压力扰动场与流体静力平衡下压力场的叠加 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-01-17 |
| 源URL | [http://ir.whigg.ac.cn//handle/342008/3680]  |
| 专题 | 测量与地球物理研究所_学生论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黎琼. 地球液核自由振荡三维有限元模拟[D]. 武汉. 中国科学院测量与地球物理研究所. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：测量与地球物理研究所
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