A commercial finite element approach to modelling Glacial Isostatic Adjustment on spherical self-gravitating compressible earth models
Notice bibliographique
Résumé
SUMMARY This paper presents a method that modifies commercial engineering-oriented finite element packages for the modelling of Glacial Isostatic Adjustment (GIA) on a self-gravitating, compressible and spherical Earth with 3-D structures. The approach, called the iterative finite element body and surface force (FEMIBSF) approach, solves the equilibrium equation for deformation using the ABAQUS finite element package and calculates potential perturbation consistently with finite element theory, avoiding the use of spherical harmonics. The key to this approach lies in computing the mean external body forces for each finite element within the Earth and pressure on Earth's surface and core–mantle boundary (CMB). These quantities, which drive the deformation and stress perturbation of GIA but are not included in the equation of motion of commercial finite element packages, are implemented therein. The method also demonstrates how to calculate degree-1 deformation directly in the spatial domain and Earth-load system for GIA models. To validate the FEMIBSF method, loading Love numbers (LLNs) for homogeneous and layered earth models are calculated and compared with three independent GIA methodologies: the normal-mode method, the iterative body force method and the spectral-finite element method. Results show that the FEMIBSF method can accurately reproduce the unstable modes for the homogeneous compressible model and agree reasonably well with the Love number results from other methods. It is found that the accuracy of the FEMIBSF method increases with higher resolution, but a non-conformal mesh should be avoided due to creating the so-called hanging nodes. The role of a potential force at the CMB is also studied and found to only affect the long-wavelength surface potential perturbation and deformation in the viscous time regime. In conclusion, the FEMIBSF method is ready for use in realistic GIA studies, with modelled vertical and horizontal displacement rates in a disc load case showing agreement with other two GIA methods within the uncertainty level of GNSS measurements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».