有限差分法在matlab中绘制0-100km内地震传播动图,一维波动传播模拟,标明坐标物理量

时间: 2023-06-23 18:09:18 浏览: 43
以下是一个使用有限差分法在MATLAB中绘制地震波传播动图的示例代码: ```matlab %% 地震波传播模拟 clear;clc; % 定义模拟区域 L = 100000; % 模拟区域长度,单位为米 nx = 1000; % 离散网格数 dx = L/nx; % 网格间距,单位为米 x = (0:nx-1)*dx; % 网格点坐标,单位为米 % 定义模拟时间 T = 30; % 模拟时间长度,单位为秒 nt = 3000; % 离散时间步数 dt = T/nt; % 时间步长,单位为秒 t = (0:nt-1)*dt; % 时间坐标,单位为秒 % 地震波速度模型 vp = 3000*ones(size(x)); % P波速度,单位为米/秒 vs = 1500*ones(size(x)); % S波速度,单位为米/秒 rho = 2500*ones(size(x)); % 密度,单位为千克/立方米 % 初始条件 u = zeros(size(x)); u(1) = 1; % 初始振动源位于模拟区域左侧边界,振幅为1 % 有限差分系数 c1 = dt/dx; c2 = dt^2/dx^2; % 循环计算波场 for n = 2:nt % 计算P波速度场和S波速度场 vp_x = (vp(2:end) - vp(1:end-1))/dx; vs_x = (vs(2:end) - vs(1:end-1))/dx; % 计算应力和速度,使用一阶速度-应力方程 sigma_xx = rho(2:end).*vp_x.*(u(2:end) - u(1:end-1)); sigma_zz = rho(2:end).*vs_x.*(u(2:end) - u(1:end-1)); u(2:end-1) = u(2:end-1) + c1*sigma_xx + c2*sigma_zz; % 绘制波场动图 plot(x/1000,u,'k','LineWidth',2); xlabel('距离/km','FontSize',14); ylabel('波幅','FontSize',14); set(gca,'FontSize',12); xlim([0 L/1000]); ylim([-0.5 0.5]); title(sprintf('t = %.2fs',t(n)),'FontSize',14); drawnow; end ``` 上述代码会生成一个地震波传播的动图,其中横轴表示距离,纵轴表示波幅,单位均为米和无量纲。通过修改模拟区域长度、离散网格数、模拟时间长度、离散时间步数以及地震波速度模型等参数,可以进行不同场景的地震波传播模拟。

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