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基于Matlab的FDTD法在二维和三维时域声波及弹性波传播的单文件实现_代码下载

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简介:
本资源提供了一个使用MATLAB编写的FDTD算法,能够模拟二维和三维空间中的时域声波与弹性波传播过程,并以单个文件形式完整实现。适合科研学习者下载研究。 在 MATLAB 中实现波传播的单文件矢量化方法涉及求解时域位移公式(FDTD)中的二阶波动方程。为了简化处理,我们不考虑弹性参数的变化。 介质被具有指数衰减特性的简单吸收海绵边界所包围。离散化细节包括: - 采用时域有限差分 (FDTD) 规则 - 网格并置结构 - 显式时间步进方法 具体数值模板来源于泰勒级数,形式如下: 在空间方向上为 [1: -2 :1]/dx^2 和 [1: -1: -1:1]/4dxdz,在时间方向上是 [1: -2 :1]/dt^2。 更多详细信息和使用说明,请参考文件中的 README.md 文件。

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  • MatlabFDTD_
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    本资源提供了一个使用MATLAB编写的FDTD算法,能够模拟二维和三维空间中的时域声波与弹性波传播过程,并以单个文件形式完整实现。适合科研学习者下载研究。 在 MATLAB 中实现波传播的单文件矢量化方法涉及求解时域位移公式(FDTD)中的二阶波动方程。为了简化处理,我们不考虑弹性参数的变化。 介质被具有指数衰减特性的简单吸收海绵边界所包围。离散化细节包括: - 采用时域有限差分 (FDTD) 规则 - 网格并置结构 - 显式时间步进方法 具体数值模板来源于泰勒级数,形式如下: 在空间方向上为 [1: -2 :1]/dx^2 和 [1: -1: -1:1]/4dxdz,在时间方向上是 [1: -2 :1]/dt^2。 更多详细信息和使用说明,请参考文件中的 README.md 文件。
  • FDTD2D3D(简易版)….zip
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    本资源提供了一个简易版本的代码包,用于基于FDTD方法模拟二维和三维空间中的声波与弹性波在时间域内的传播特性。 MATLAB(矩阵实验室)是一种专为数值计算与科学工程应用设计的高级编程语言及环境,在算法开发和实现方面具有以下优势: 1. 丰富的数学与科学函数库:MATLAB提供了广泛的数学、信号处理、图像处理、优化以及统计领域的函数库,这些工具能够帮助开发者快速构建复杂的数值计算算法。通过使用现成的算法和工具包,可以大大简化编程过程。 2. 易于学习且操作简便:MATLAB拥有简洁直观的语言结构和用户界面,使程序员能更快地开发并测试自己的代码。其语法与数学表达式及矩阵运算十分接近,使得编写复杂的计算逻辑变得更为容易。 3. 快速原型设计能力:借助交互式的编程环境,使用者能够迅速创建算法模型,并进行实时调试修改。这不仅有助于快速迭代优化过程中的问题解决策略,还能有效验证和调整初始设想方案。 4. 强大的可视化功能:MATLAB具备出色的绘图及图像生成技术,便于用户以直观方式呈现并分析计算结果。无论是静态图表还是动态动画演示,都可以通过该平台轻松实现,并用于解释算法的执行机制及其成效展示。 5. 并行处理与加速支持:借助于内置的多线程和GPU运算模块(如Parallel Computing Toolbox及CUDA),MATLAB能够显著提升大规模数据集上的计算效率。这为提高程序运行速度提供了有力保障,同时也增强了复杂任务下的性能表现能力。
  • FDTDMATLAB_与一FDTD
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    本文探讨了一维到三维FDTD(有限差分时域法)算法,并提供了其在MATLAB中的实现方法,旨在为电磁场仿真提供高效解决方案。 FDTD(有限差分时域法)的一维、二维及三维实现示例以及相应的算法介绍。
  • MATLAB数值模拟
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    本研究利用MATLAB软件进行二维弹性波的数值模拟,探讨了不同边界条件下的地震波动传播特性,为地球物理勘探提供了理论支持。 该MATLAB程序能够实现二维弹性波的数值模拟,并且可以消除数值频散。
  • MatlabFDTD
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    本项目基于MATLAB语言实现了二维时域有限差分法(FDTD)仿真,适用于电磁场问题的研究与教学。 该程序采用MATLAB实现二维FDTD运算,并使用PML处理吸收边界。希望大家认真学习并深入理解。
  • MATLABFDTD仿真验脚本__
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    这段简介可以这样描述: 该资源提供了一个基于MATLAB平台进行二维声学有限差分时域法(FDTD)仿真的实验脚本,适用于研究与教学目的。 这是一个模拟声波在二维流体介质场中传播的物理程序,该场被全反射壁包围。此程序采用“2D Acoustic FDTD(有限差分时间域)方法”求解方程。这可能是FDTD方法中最简单但运行速度最慢的一种实现方式之一。所模拟的场由空气组成,声速为332米/秒。网格分辨率为10毫米/像素,时间步长设定为20微秒/步(微秒等于百万分之一秒)。程序中传输的是一个带有汉恩窗的单一1kHz正弦波脉冲信号。希望您能享受这个模拟过程!更多细节和使用方法请参阅下载后的README.md文件。
  • 差分MATLAB模拟
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    本研究运用MATLAB软件开发了一套适用于一维、二维及三维空间中物质传输问题求解的限时域差分算法模型。通过该方法,能够高效准确地进行复杂环境下的数值仿真分析。 有限时域差分法在一维、二维和三维下的MATLAB模拟。
  • 场正演模拟
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    《三维弹性波的地下波场正演模拟》一书聚焦于地震勘探领域中三维弹性波传播的研究与应用,详细探讨了复杂地质结构中的地下波场正演数值模拟技术。该研究为深入理解地下介质特性及精确成像提供了强有力的理论支持和技术手段。 标题中的“三维弹性波地下波场正演模拟”是指一种基于物理原理的数值模拟方法,用于预测地下结构在弹性波作用下的动态响应。这种技术广泛应用于地质勘探、地震学及工程物探等领域,有助于研究人员理解地下的地震波传播特性,并识别断层和岩层等地下结构。 描述中的“在Linux里运行,代码真实有效!”表明该项目专为Linux操作系统设计,在该环境下经过验证的代码可以执行三维弹性波正演模拟计算。标签中提到的“3d”表示模拟考虑了地下的立体结构,“C语言”的使用则说明项目主要用高效且适用于科学计算领域的编程语言实现。 压缩包内包含以下文件: 1. AUTHORS:记录项目的作者和贡献者。 2. COPYING:软件许可证信息,规定用户如何合法使用该软件。 3. .gitignore:定义Git版本控制系统忽略的文件或目录列表。 4. LICENSE.info:提供授权协议细节,说明了软件使用的规则。 5. GETTING_STARTED.txt:启动指南,包括安装和运行程序的基本步骤。 6. src:源代码存放位置。 7. genmod:用于构建地下结构三维模型的功能模块。 8. par:包含模拟所需物理参数的文件。 9. bin:编译后的可执行程序所在目录。 10. mfiles:可能为MATLAB或Octave脚本,用于数据处理及辅助分析。 实际应用中,用户需根据地层信息使用genmod生成三维模型,并设置相应的物理参数(par文件)。通过bin中的二进制程序进行计算后得到地下波场的正演结果。可能会用到mfiles对模拟结果做进一步的数据处理或可视化工作。 在Linux环境中操作时,遵循GETTING_STARTED.txt提供的步骤安装依赖、配置环境并运行模拟程序是必要的。由于代码使用C语言编写,用户可能还需具备基本的编程知识以理解逻辑和进行二次开发。此外,地震学及地质学的专业背景对于正确解读模拟结果至关重要。
  • SOFI2Df.rar_psv__粘介质__粘
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    本资源包含PSV(轴对称)模式下二维弹性波在粘弹性介质中的传播仿真代码和结果,适用于研究粘弹性材料的动态响应。 标题中的SOFI2Df.rar_psv_二维弹性波_弹性波_粘弹性_粘弹性介质指的是一个名为SOFI2D的软件工具,用于模拟在二维(2D)空间内、粘性与弹性的复合材料中P-SV波的传播。其中PSV代表纵波(P波)和剪切波(SV波),这些是地震学研究中最常见的波动类型之一。该压缩包可能包含SOFI2D软件的相关源代码、文档或示例数据,用于教育与科研目的。 描述中提到的二维有限差分计算方法在粘弹性介质中的应用说明了SOFI2D的核心算法基于这种数值技术,它可以有效地模拟连续体内的物理现象如声波和地震波。这里,“粘弹性”指的是材料同时具有恢复原状的能力(即弹性)及抵抗变形时表现出内部摩擦的特性(即粘性),这在地质学与材料科学领域尤为重要。 标签中的“psv”,“二维弹性波”,“弹性波”,“粘弹性介质”等词汇强调了软件的功能和应用范围。P-SV波模拟对于理解地震如何传播至关重要,它不仅有助于预测地震活动,还有助于分析地下结构及探测资源。尽管二维模型简化了计算复杂性,但仍然能够捕捉到关键特征。 压缩包内的文件“SOFI2D-develop-7e8cc012ac20d7018fd5ddd301afcce1d137f78f”可能代表软件的一个特定开发版本。它或许包括了源代码、编译脚本和测试数据等,为开发者或研究者提供了深入了解与定制该工具的机会。 总的来说,这个压缩包提供了一个用于科研及教学的资源库,帮助用户理解并模拟在粘弹性介质中二维P-SV波的行为。通过使用SOFI2D软件进行深入学习与应用,研究人员能够更精确地预测和分析地震波在复杂地质环境中的传播情况,并提升对地震活动的理解能力。
  • MatlabFDTD编程
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    本项目运用MATLAB语言实现了二维时域有限差分(FDTD)算法的编程模拟,用于分析电磁波在不同介质中的传播特性。 用MATLAB编写的二维FDTD算法程序。