Class Damping
In: util/damping.f90

減衰率とその計算を行うためのパッケージ型モジュール 

 * 音波減衰項の係数
 * スポンジ層の設定(境界付近で波の反射を抑え吸収するための層)

Methods

DampSound   DampSound_Init   DampSponge_Init   DampSponge_pz   DampSponge_xr   DampSponge_xz   Damping_Init  

Included Modules

dc_message gridset timeset

Public Instance methods

DampSound
Variable :
DampSound = 0.0d0 :real(8)
: 音波減衰項の減衰係数
DampSound_Init( damp )
Subroutine :
damp :real(8), intent(in)

音波減衰項の減衰係数の初期化

[Source]

  subroutine DampSound_Init( damp ) 
    !
    ! 音波減衰項の減衰係数の初期化
    ! 

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(8), intent(in)  :: damp

    !-------------------------------------------------------------------
    ! 音波減衰項の減衰率   Min(DelX, DelZ) ** 2.0 に比例
    !-------------------------------------------------------------------
    DampSound = Damp * ( Min(DelX, DelZ) ** 2.0d0 ) / DelTimeShort
    
    !-----------------------------------------------------------------    
    ! 値の確認
    !-----------------------------------------------------------------
    call MessageNotify( "M", "DampSound_init", "DampSound = %f", d=(/DampSound/) )

  end subroutine DampSound_Init
DampSponge_Init( Time, DepthH, DepthV )
Subroutine :
Time :real(8), intent(in)
: スポンジ層の e-folding time
DepthH :real(8), intent(in)
: スポンジ層の厚さ(水平方向)
DepthV :real(8), intent(in)
: スポンジ層の厚さ(鉛直方向)

スポンジ層の減衰係数を決める

[Source]

  subroutine DampSponge_Init( Time, DepthH, DepthV )
    !
    ! スポンジ層の減衰係数を決める
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !入力変数
    real(8), intent(in)   :: Time     !スポンジ層の e-folding time
    real(8), intent(in)   :: DepthH   !スポンジ層の厚さ(水平方向)
    real(8), intent(in)   :: DepthV   !スポンジ層の厚さ(鉛直方向)
    real(8), parameter    :: Pi =3.1415926535897932385d0   !円周率
    integer               :: i, k

    !初期化
    allocate( xz_DampRateH(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax), xz_DampRateV(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax), pz_DampRateH(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax), pz_DampRateV(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax), xr_DampRateH(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax), xr_DampRateV(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax)    )
    xz_DampRateH = 0.0d0
    xz_DampRateV = 0.0d0
    pz_DampRateH = 0.0d0
    pz_DampRateV = 0.0d0
    xr_DampRateH = 0.0d0
    xr_DampRateV = 0.0d0

    !値の入力
    EFTime     = Time
    DampDepthH = DepthH
    DampDepthV = DepthV
    
    !-----------------------------------------------------------------    
    ! スポンジ層の減衰率
    !-----------------------------------------------------------------
    !水平方向の東側・西側境界
    if ( DampDepthH < DelX ) then 
      call MessageNotify( "W", "DampSponge_Init", "DampDepthH is too thin. DelX is %f", d=(/DelX/))

    else
      do i = DimXMin, DimXMax
        !スカラー格子点の西側境界
        if ( s_X(i) < DampDepthH) then 
          xz_DampRateH(i,:) = ((1.0d0 - s_X(i) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime
        end if
        
        !フラックス格子点の西側境界
        if ( f_X(i) < DampDepthH) then 
          pz_DampRateH(i,:) = ((1.0d0 - f_X(i) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime
         end if
        
        !スカラー格子点の東側境界    
        if ( s_X(i) > ( XMax - DampDepthH ) ) then 
          xz_DampRateH(i,:) = ((1.0d0 - (XMax - s_X(i)) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime 
        end if
        
        !フラックス格子点の東側境界    
        if ( f_X(i) > ( XMax - DampDepthH ) ) then 
          pz_DampRateH(i,:) = ((1.0d0 - (XMax - f_X(i)) / DampDepthH) ** 3.0d0) / EFTime 
        end if
      end do
    end if
    !sf と ss は X 方向に関しては同じ
    xr_DampRateH  = xz_DampRateH
    
    !鉛直方向の上部境界    
    if ( DampDepthV < DelZ ) then 
      call MessageNotify( "W", "DampSponge_Init", "DampDepthV is too thin. DelZ is %f", d=(/DelZ/) )
      
    else
      do k = DimZMin, DimZMax
        !スカラー格子点
        if ( s_Z(k) >= ( ZMax - DampDepthV ) ) then 
          xz_DampRateV(:,k) = (1.0d0 - dcos(Pi * (s_Z(k) - ZMax + DampDepthV) / DampDepthV)) / EFTime 
        end if
        
        !フラックス格子点
        if ( f_Z(k) >= ( ZMax - DampDepthV ) ) then 
          xr_DampRateV(:,k) = (1.0d0 - dcos(Pi * (f_Z(k) - ZMax + DampDepthV)/ DampDepthV)) / EFTime 
        end if
      end do
    end if
    !fs と ss は Z 方向に関しては同じ
    pz_DampRateV  = xz_DampRateV
    
    !-----------------------------------------------------------------    
    ! 値の確認
    !-----------------------------------------------------------------

    call MessageNotify( "M", "DampSponge_Init", "EFTime = %f", d=(/EFTime/) )
    call MessageNotify( "M", "DampSponge_Init", "DampDepthH = %f", d=(/DampDepthH/) )
    call MessageNotify( "M", "DampSponge_Init", "DampDepthV = %f", d=(/DampDepthV/) )  

  end subroutine DampSponge_Init
DampSponge_pz( pz_VarA, pz_VarB, DelTime )
Subroutine :
pz_VarA(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) :real(8), intent(inout)
pz_VarB(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) :real(8), intent(in)
DelTime :real(8), intent(in)

fs 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  subroutine DampSponge_pz(pz_VarA, pz_VarB, DelTime)
    !
    ! fs 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(8), intent(inout):: pz_VarA(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax)
    real(8), intent(in)   :: pz_VarB(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax)
    real(8), intent(in)   :: DelTime
    real(8)               :: pz_Var(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    pz_Var  = pz_VarA - ( pz_DampRateH + pz_DampRateV ) * pz_VarB * DelTime
    pz_VarA = pz_Var
    
  end subroutine DampSponge_pz
DampSponge_xr( xr_VarA, xr_VarB, DelTime )
Subroutine :
xr_VarA(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) :real(8), intent(inout)
xr_VarB(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) :real(8), intent(in)
DelTime :real(8), intent(in)

sf 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  subroutine DampSponge_xr(xr_VarA, xr_VarB, DelTime)
    !
    ! sf 格子点に対するスポンジ層
    !
    
    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(8), intent(inout):: xr_VarA(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax)
    real(8), intent(in)   :: xr_VarB(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax)
    real(8), intent(in)   :: DelTime
    real(8)               :: xr_Var(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax)

    !スポンジ層によるダンピングを計算  
    xr_Var  = xr_VarA - ( xr_DampRateH + xr_DampRateV )* xr_VarB * DelTime
    xr_VarA = xr_Var
    
  end subroutine DampSponge_xr
DampSponge_xz( xz_VarA, xz_VarB, DelTime )
Subroutine :
xz_VarA(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) :real(8), intent(inout)
xz_VarB(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) :real(8), intent(in)
DelTime :real(8), intent(in)

ss 格子点に対するスポンジ層

[Source]

  subroutine DampSponge_xz(xz_VarA, xz_VarB, DelTime)
    !
    ! ss 格子点に対するスポンジ層
    !

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(8), intent(inout):: xz_VarA(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax)
    real(8), intent(in)   :: xz_VarB(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax)
    real(8), intent(in)   :: DelTime
    real(8)               :: xz_Var(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax)
    
    !スポンジ層によるダンピングを計算
    xz_Var  =  xz_VarA - ( xz_DampRateH + xz_DampRateV ) * xz_VarB * DelTime
    xz_VarA = xz_Var
    
  end subroutine DampSponge_xz
Damping_Init( cfgfile )
Subroutine :
cfgfile :character(*), intent(in)

音波減衰項とスポンジ層の減衰係数の初期化

This procedure input/output NAMELIST#damping .

[Source]

  subroutine Damping_Init( cfgfile ) 
    !
    ! 音波減衰項とスポンジ層の減衰係数の初期化
    ! 

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    character(*), intent(in) :: cfgfile
    real(8)                  :: Alpha    !音波減衰項の係数
    real(8)                  :: Time     !
    real(8)                  :: DepthH   !スポンジ層の厚さ(水平方向)
    real(8)                  :: DepthV   !スポンジ層の厚さ(鉛直方向)

    !NAMELIST から取得
    NAMELIST /damping/ Alpha, Time, DepthH, DepthV
    open (10, FILE=cfgfile)
    read(10, NML=damping)
    close(10)

    !初期化
    call DampSound_Init( Alpha ) 
    call DampSponge_Init( Time, DepthH, DepthV )


  end subroutine Damping_Init

[Validate]