Фигура 2

Целта е моделът да отчита физико-механичните и геоложки особености по целия път на вълната от сеизмичния източник до локалния геоложки профил и до самото инженерно съоръжение.

Граничната задача описваща поставения механичен проблем се формулира чрез уравнението на еластодинамиката (уравнение на движение на средата), началните условия и граничните условия по границите в разглеждания геоложки профил. Решението във временната област се получава чрез използването на право и обратно преобразувание на Фурие, като за всяка фиксирана честота се решава формулираната в честотната област гранична задача.

Най-общо реализацията на сложния комбиниран механичен модел, посредством хибридната техника, минава през следните етапи: (1) Теоретично и програмно развитие на авторски софтуер, базиран на МГЕ (BEM) в честотната област, за разпространение на сеизмични вълни в безкрайното геоложко полупространство; (2) Подходяща кондензация на степените на свобода на МГЕ модела по безкрайните граници на полупространството, чрез удовлетворяване на граничните условия по повърхността; (3) Формиране на матрицата на коравина и товарен вектор за редуцираната вече система линейни алгебрични уравнения от модела, описан с МГЕ. Така получената матрица на коравина и свободен вектор служат за генерирането на макро краен елемент в средата на АНСИС или ABAQUS; (4) Успешно внедряване на макро крайния елемент в програмата по МКЕ, посредством потребителската програмна среда на пакета; (5) Моделиране на близката до конструкцията зона и самата конструкция посредством МКЕ (FEM); (6) Удовлетворяване на граничните условия по контактната повърхност между двете зони: безкрайна и крайна.

Моделът има потенциал за разглеждане на три модела на нехомогенна еластична среда (Фигура 3): (a) Модел 1, при който средата се представя с пакет от хомогенни еластични слоеве; (b) Модел 2, при който средата се представя с пакет от нехомогенни еластични слоеве; (c) Модел 3, при който материалните характеристики се представят като непрекъснати функции на координатите на точката на наблюдение, т.н. functional graded materials (FGM). Идеята за тези нови функционално подредени материали принадлежи на специалисти в Япония през 1984г, но променливите материални характеристики на геоложките среди по отношение на дълбочината може също да се моделират като FGM.