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Enregistrement W4386694478 · doi:10.1093/gji/ggad354

A commercial finite element approach to modelling Glacial Isostatic Adjustment on spherical self-gravitating compressible earth models

2023· article· en· W4386694478 sur OpenAlexaff
Pingping Huang, Rebekka Steffen, Holger Steffen, Volker Klemann, Patrick Wu, Wouter van der Wal, Z. Martinec, Yoshiyuki Tanaka

Notice bibliographique

RevueGeophysical Journal International · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
Thématiqueearthquake and tectonic studies
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesNatural Environment Research CouncilHelmholtz AssociationTsinghua UniversitySwedish National Space AgencySight Research UKBundesministerium für Bildung und ForschungGlaucoma Research Foundation
Mots-clésFinite element methodSpherical harmonicsCompressibilityConformal mapBody forceMixed finite element methodGeologyExtended finite element methodPost-glacial reboundMathematical analysisMechanicsClassical mechanicsGeometryPhysicsMathematicsIce sheet

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

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.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,135
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,001

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.

Tête enseignante Opus0,050
Tête enseignante GPT0,265
Écart entre enseignants0,215 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations8
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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