A high-order Discontinuous Galerkin method for the seismic wave propagation

Creators: Delcourte, Sarah; Fezoui, Loula; Glinsky-Olivier, Nathalie

Others:: Modélisation mathématique, calcul scientifique (MMCS) ; Institut Camille Jordan [Villeurbanne] (ICJ) ; École Centrale de Lyon (ECL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Numerical modeling and high performance computing for evolution problems in complex domains and heterogeneous media (NACHOS) ; Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA); Centre d'Enseignement et de Recherche en Mathématiques et Calcul Scientifique (CERMICS) ; École des Ponts ParisTech (ENPC)

Description

We are interested in the simulation of P-SV seismic wave propagation by a high-order Discontinuous Galerkin method based on centered fluxes at the interfaces combined with a leap-frog time-integration. This non-diffusive method, previously developed for the Maxwell equations, is particularly well adapted to complex topographies and fault discontinuities in the medium. We prove that the scheme is stable under a CFL type condition and that a discrete energy is preserved on an infinite domain. Convergence properties and efficiency of the method are studied through numerical simulations in two and three dimensions of space.

Abstract

International audience

A high-order Discontinuous Galerkin method for the seismic wave propagation

Description

Abstract

Additional details