基于MATLAB的弹性波波场传播动态模拟系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB开发了一个弹性波在不同介质（如均匀、层状介质）中传播的动态模拟系统。支持用户设置波动频率等参数，通过切片方式直观可视化波场的传播过程，便于分析弹性波在不同介质中的波动特性。

详 情 说 明

弹性波波场传播动态模拟系统

项目介绍

本项目基于有限差分法(FDM)实现弹性波在复杂介质中的传播动态模拟系统。系统能够数值求解弹性波动方程，以切片方式直观展示波场的动态传播过程。支持多种介质参数设置和震源配置，适用于波动理论教学、地震波传播研究等领域，帮助用户理解波阻抗匹配、反射折射等物理现象。

功能特性

• 多介质支持：可设置均匀介质、层状介质等多种介质模型
• 参数可调：支持波动频率、振幅、传播方向等关键参数调节
• 动态可视化：实时显示波场传播动画，支持波场快照导出
• 全面输出：提供动态波场图、波形快照、振幅时间序列及分析图表
• 边界处理：内置吸收边界条件，减少边界反射干扰

使用方法

1. 参数配置：在相应文件中设置介质参数（密度、纵/横波速度）、震源参数（类型、位置、频率）和模拟参数（时间步长、总时长）
2. 运行模拟：执行主程序开始波场模拟计算
3. 结果查看：系统将自动生成动态波场动画和静态快照
4. 数据分析：可提取接收点波形数据，进行能量分布和频谱分析

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐内存：8GB以上
• 磁盘空间：1GB可用空间（用于存储模拟结果）

文件说明

主程序文件整合了完整的模拟流程，涵盖了介质模型初始化、波动方程数值求解、边界条件处理、动态可视化渲染以及结果数据输出等核心功能。具体实现了参数配置解析、有限差分计算循环、波场数据实时绘制、多时间步动画生成以及与用户交互控制的关键模块。