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基于电场矢量有限元三维高频大地电磁倾子响应与感应矢量研究 预览
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作者 严家斌 胡涛 +2 位作者 林旭 赵玄 皇祥宇 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期123-136,共14页
一个或多个异常体的识别与区分及边界的确定是电磁法探测中提高分析精度的难点。本文利用基于电场的矢量有限元开展了复杂模型三维倾子响应及感应矢量研究。实感应矢量对电流聚集方向的指向性与分析频率的趋肤深度及介质的相对电性大小... 一个或多个异常体的识别与区分及边界的确定是电磁法探测中提高分析精度的难点。本文利用基于电场的矢量有限元开展了复杂模型三维倾子响应及感应矢量研究。实感应矢量对电流聚集方向的指向性与分析频率的趋肤深度及介质的相对电性大小有关,通过这种指向性能有效地判定异常体的上界面和多个不同性质异常体的存在,但难以对下界面进行判定;虚感应矢量反映了感应电流(涡流)的流动方向,不同电阻率的地质体其感应电流的大小和方向不同,利用虚感应矢量的旋转方向、中心轴及分析频率的探测深度可有效地确定异常体的中心和上下界面。虚感应矢量相对于趋肤深度具有反映更大探测深度的能力,能有效地显示深部异常体对感应电流大小和方向的影响。数值模拟结果表明:虚感应矢量对异常体的识别与区分优于传统的电阻率和倾子参数。 展开更多
关键词 矢量有限元 正演 倾子 感应矢量
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矿井瞬变电磁法的时域矢量有限元三维正演 预览
2
作者 张永超 李宏杰 +2 位作者 邱浩 廉玉广 李文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2361-2368,共8页
为拓展矿井瞬变电磁正演对复杂地质模型的适用性,开展了基于时域矢量有限元的三维正演研究。首先,基于时间域麦克斯韦方程组和库仑规范推导了磁矢量势的赫姆霍兹方程,在此基础上结合理想导体边界条件采用Galerkin加权余量法推导了相应... 为拓展矿井瞬变电磁正演对复杂地质模型的适用性,开展了基于时域矢量有限元的三维正演研究。首先,基于时间域麦克斯韦方程组和库仑规范推导了磁矢量势的赫姆霍兹方程,在此基础上结合理想导体边界条件采用Galerkin加权余量法推导了相应的弱形式方程,采用模型适用性强的一阶四面体矢量单元对弱形式方程进行了单元分析,并在单元分析时将回线源视为多个电流元克服了源的奇异性,时间离散则采用步长逐渐增大的向后差分法进行,由此实现了复杂地质模型的矿井瞬变电磁法全波形响应计算。对于均匀全空间模型,有限元数值解和解析解的均方相对误差为0.84%,验证了上述算法的正确性。其次,正演了关断效应的影响,结果表明关断效应会使感应电压升高,关断时间相同时,线性关断波形的影响大于指数关断波形,关断波形相同时,关断时间越长,关断效应的影响越向晚期延伸;线性关断时,电流完全关断之前的感应电压主要由发射回线中的电流变化引起。然后,正演了巷道的影响,结果表明关断时间为0时巷道会使早期的感应电压降低,但对晚期的数据影响很小,且发射回线位于巷道中心时的影响大于回线位于掘进工作面时,回线朝向顶底板或侧帮时的影响程度要大于朝向掘进工作面时,但考虑到实际仪器的关断时间,巷道的影响基本可以忽略。最后,对长方体状积水采空区的水平剖面和垂直剖面响应进行了正演,结果表明积水采空区会使感应电压升高,在水平剖面上最强的低阻异常响应出现在发射回线指向采空区中心时,但在垂直剖面上却出现在发射回线指向顶底板时。 展开更多
关键词 瞬变电磁 三维正演 矢量有限元 积水采空区 关断电流
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面向目标自适应海洋可控源电磁三维矢量有限元正演 预览
3
作者 赵宁 王绪本 +3 位作者 余刚 何展翔 孙卫斌 秦策 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期779-788,共10页
本文实现了一种面向目标自适应海洋可控源电磁三维矢量有限元方法.为满足三维复杂电性结构模拟的需求,网格剖分采用非结构化六面体.在组装刚度矩阵之后,形成的大型复数线性方程组分解为等价的实数形式,利用带预条件的广义最小残差法进... 本文实现了一种面向目标自适应海洋可控源电磁三维矢量有限元方法.为满足三维复杂电性结构模拟的需求,网格剖分采用非结构化六面体.在组装刚度矩阵之后,形成的大型复数线性方程组分解为等价的实数形式,利用带预条件的广义最小残差法进行求解.在获得微分方程的解之后,为提高解的准确性,通过面向目标的自适应误差估计来指示网格细化,重点加密能使观测点数值模拟精度提高的网格.对于大规模三维数据,为了使模型空间的并行计算达到均衡负载的效果,我们使用METIS函数库来进行网格计算任务量的划分.最后,通过对比一维解析解与三维自适应矢量有限元计算结果,验证了程序的正确性;通过自适应过程中误差指示子的分布,验证了面向目标自适应的有效性;通过对三维复杂模型进行均衡负载下的并行计算,测试了程序的可扩展性. 展开更多
关键词 总场 海洋可控源电磁 面向目标自适应 矢量有限元 并行计算
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三维高频远场平面波电磁勘探中的E z研究 预览
4
作者 严家斌 胡涛 +1 位作者 赵玄 皇祥宇 《物探化探计算技术》 CAS 2019年第4期448-455,共8页
随着电磁探测的发展,三维精细勘探为复杂地质模型的分析提供了有效工具,为了更精细地研究大地介质的特性,利用三维矢量有限元模拟分析了三维异常模型的Ez、Hz分量的响应特征。Ez分量对界面异常敏感,在界面处存在突变;Hz分量则在界面处... 随着电磁探测的发展,三维精细勘探为复杂地质模型的分析提供了有效工具,为了更精细地研究大地介质的特性,利用三维矢量有限元模拟分析了三维异常模型的Ez、Hz分量的响应特征。Ez分量对界面异常敏感,在界面处存在突变;Hz分量则在界面处不存在突变,但界面处出现Hz分量极值,对异常体的变化也有一定的灵敏度。同时,进一步提出采用上下两个测点的数据比值进行归一化处理来获得稳定的传输函数。 展开更多
关键词 电磁勘探 矢量有限元 垂直电场
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三种涡旋光光子晶体光纤的设计
5
作者 魏薇 张羚翔 +3 位作者 张志明 唐莉勤 丁镭 李乙钢 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期93-99,共7页
为进一步研究光子晶体光纤中涡旋光的传输特性,提出了3种不同结构的涡旋光光子晶体光纤,即三角晶格环形光子晶体光纤(TLPCF)、折射率倒转抛物线式光子晶体光纤(IPGIF)和六重准晶涡旋光光子晶体光纤(SPQCF)。利用矢量有限元分析方法,模... 为进一步研究光子晶体光纤中涡旋光的传输特性,提出了3种不同结构的涡旋光光子晶体光纤,即三角晶格环形光子晶体光纤(TLPCF)、折射率倒转抛物线式光子晶体光纤(IPGIF)和六重准晶涡旋光光子晶体光纤(SPQCF)。利用矢量有限元分析方法,模拟计算了光纤中各个涡旋光模式的传输特性,研究结果表明:3种涡旋光光子晶体光纤中的模式有效折射率差均大于10-4,支持不同数量的涡旋光传输。其中TLPCF的色散系数最小,SPQCF的色散系数最大,两者在宽波段(1400~1700 nm)内均保持了色散平坦趋势;3种光纤的限制性损耗均小于1×10-7 dB·m-1,能够将光很好地局限在纤芯内部;3种光纤的非线性系数均保持在10-3量级;涡旋光模式稳定传输的距离大于1km。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤 涡旋光 矢量有限元 色散 限制性损耗
基于节点有限元与矢量有限元的可控源电磁三维正演对比 预览 被引量:1
6
作者 汤文武 柳建新 +1 位作者 叶益信 张华 《石油地球物理勘探》 CSCD 北大核心 2018年第3期617-624,共8页
基于电场的可控源电磁三维有限元正演模拟早期主要采用节点有限元法,但因存在伪解问题而影响求解效率和精度;避免出现伪解的有效手段之一是采用基于棱边元的矢量有限元法,该方法近年在电磁三维模拟中逐步得到应用推广。为了更具体地了... 基于电场的可控源电磁三维有限元正演模拟早期主要采用节点有限元法,但因存在伪解问题而影响求解效率和精度;避免出现伪解的有效手段之一是采用基于棱边元的矢量有限元法,该方法近年在电磁三维模拟中逐步得到应用推广。为了更具体地了解两种方法在三维电磁正演中的实际应用效果,开展了两种方法的对比试验。首先从边值问题的建立进行讨论,之后分别通过一个水平层状介质模型和单一低阻体模型对两种方法的正演结果及效率进行比较。实际模拟结果表明:同等条件下,矢量有限元法计算精度更高,但其计算速度较节点有限元法约慢一半。 展开更多
关键词 节点有限元 矢量有限元 可控源电磁法 三维正演
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陆地频率域可控源电磁法三维矢量有限元正演 预览
7
作者 柳建新 刘鹏茂 童孝忠 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第1期131-140,共10页
大规模三维电磁数据的定量解释需要发展高效、稳定的三维正反演算法。正演是反演的前提和基础,本文对正演问题开展深入研究,实现了适用于陆地电磁勘探的频率域可控源电磁三维正演。首先,基于麦克斯韦方程组推导得到关于电场的亥姆霍... 大规模三维电磁数据的定量解释需要发展高效、稳定的三维正反演算法。正演是反演的前提和基础,本文对正演问题开展深入研究,实现了适用于陆地电磁勘探的频率域可控源电磁三维正演。首先,基于麦克斯韦方程组推导得到关于电场的亥姆霍兹方程,通过伽辽金法建立了基于棱边元的有限元方程。控制方程经过矢量有限元离散化后得到大型、对称、稀疏复线性方程组,为了实现高效求解该线性方程组,选用了不完全Cholesky分解预处理的迭代解法进行求解。其次,通过对均匀半空间模型的矢量有限元模拟计算,数值结果与解析解的对比验证了本文算法的正确性。最后,对电性三维地电模型进行数值模拟,计算的电磁响应均能反应出异常体的存在,进一步说明本文算法能够对频率域可控源电磁三维进行有效模拟。因此,本文矢量有限元算法的成功实现可用于三维电磁响应的分析计算,并有助于研究陆地三维频率域可控源电磁响应的分布规律,同时也能为三维频率域可控源电磁法反演研究奠定基础。 展开更多
关键词 三维模型 频率域电磁法 水平电偶源 正演模拟 矢量有限元
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基于矢量有限元法的三维CSAMT模拟对近场效应影响因素的研究 预览
8
作者 甄子光 苏晓波 +3 位作者 宁君 王甲 刘常鸿 穆海旗 《铀矿地质》 CAS CSCD 2018年第4期231-239,共9页
可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)的人工可控场源会带来近场效应的问题,如果在实际数据反演时利用了近场数据,将会导致对地质构造的错误推断,从而给实际工作带来麻烦和经济损失。本文采用六面体网格剖分的矢量有限元方法进行三维CSAM... 可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)的人工可控场源会带来近场效应的问题,如果在实际数据反演时利用了近场数据,将会导致对地质构造的错误推断,从而给实际工作带来麻烦和经济损失。本文采用六面体网格剖分的矢量有限元方法进行三维CSAMT正演数值模拟,通过建立不同的地质模型,研究近场效应的影响因素及规律。层状模型的正演结果与理论解对比验证了算法以及程序的正确性。设计了不同电阻率的均匀半空间、场源下存在异常体、场源与接收点之间存在地形和地表异常薄层等地质模型,分析了视电阻率和阻抗相位的响应特征。得到如下结论:(1)均匀大地电阻率大小、场源与接收点之间存在低阻异常体,场源与接收点之间存在山峰地形以及地表异常薄层均会影响近场效应;(2)场源和接收点之间存在高阻异常体,场源与接收点之间存在山谷地形,场源下方存在异常体虽然影响近区的数据,但是对近区频点基本无影响。研究结果可为实际工作中收发距的选取提供参考,具有一定的理论价值。 展开更多
关键词 CSAMT 三维正演 矢量有限元 近场效应
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基于微增模型的海洋可控源电磁法三维非结构化矢量有限元数值模拟 预览
9
作者 陈汉波 李桐林 +3 位作者 熊彬 王恒 张镕哲 李少朋 《地球物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期2560-2577,共18页
为了分析海洋中含金属矿的储油气砂层的成分、结构对于海洋可控源电磁场的影响特征,引入多相微增等效介质模型,结合非结构化网格实现了海洋可控源电磁三维矢量有限元正演.首先对多相微增模型进行了介绍,并分析不同参数影响下的等效电导... 为了分析海洋中含金属矿的储油气砂层的成分、结构对于海洋可控源电磁场的影响特征,引入多相微增等效介质模型,结合非结构化网格实现了海洋可控源电磁三维矢量有限元正演.首先对多相微增模型进行了介绍,并分析不同参数影响下的等效电导率变化特征.而后,详细推导了频率域可控源电磁法非结构化矢量有限元方程.接着,利用预处理的IDR(s)迭代算法求解线性方程组.最后设计典型的海洋地电模型,通过正演计算,验证了本文算法的正确性和有效性,同时研究了海洋储油砂层中的金属矿的含量、孔隙度、含水饱和度等参数对于可控源电磁场响应特征的影响. 展开更多
关键词 海洋可控源电磁法 多相微增模型 非结构化网格 矢量有限元
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任意各向异性介质中三维可控源音频大地电磁正演模拟 预览 被引量:1
10
作者 邱长凯 殷长春 +3 位作者 刘云鹤 陈辉 刘玲 蔡晶 《地球物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期3488-3498,共11页
在一些地层层理发育的地区,地下介质存在显著的电各向异性,此时基于各向同性模型解释含各向异性效应的可控源音频大地电磁(CSAMT)测深观测数据会导致错误的结果.本文通过引入3×3的对称正定张量表征电导率各向异性,采用非结构四... 在一些地层层理发育的地区,地下介质存在显著的电各向异性,此时基于各向同性模型解释含各向异性效应的可控源音频大地电磁(CSAMT)测深观测数据会导致错误的结果.本文通过引入3×3的对称正定张量表征电导率各向异性,采用非结构四面体网格和矢量有限元方法离散电场满足的矢量Helmholtz方程,并将电磁场源等效为系列电偶极子,实现任意各向异性介质中CSAMT高效数值模拟.本文首先通过层状各向异性模型检验三维有限元算法的精度和有效性,进一步建立三维地电模型研究异常体各向异性和围岩各向异性对CSAMT响应的影响,最后使用视电阻率极性图来识别各向异性电导率主轴方向.数值模拟结果表明,各向异性电导率对CSAMT视电阻率幅值及分布规律都有很大影响,视电阻率极性图能够很好地识别各向异性主轴方向. 展开更多
关键词 可控源音频大地电磁 各向异性 矢量有限元 三维正演
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基于瞬时电流脉冲的三维时间域航空电磁全波形正演模拟 预览 被引量:3
11
作者 齐彦福 殷长春 +1 位作者 刘云鹤 蔡晶 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期369-382,共14页
传统时间域航空电磁全波形正演模拟主要采用间接法(褶积算法)和直接法(时域有限差分方法等),然而褶积算法需要获得精确的电流二阶导数,这给发射电流数据采集工作带来极大挑战;时域有限差分方法受到网格和时间步长的严格限制,缺... 传统时间域航空电磁全波形正演模拟主要采用间接法(褶积算法)和直接法(时域有限差分方法等),然而褶积算法需要获得精确的电流二阶导数,这给发射电流数据采集工作带来极大挑战;时域有限差分方法受到网格和时间步长的严格限制,缺乏灵活性.为解决这些问题,本文采用时域有限元方法,通过直接改变每个时间道上的瞬时电流强度模拟任意发射波形的电磁响应.由于无需计算电流二阶导数,大大提高了正演结果的精度.利用基于非结构四面体网格的矢量有限元方法和后推欧拉技术对时间域电场扩散方程进行空间和时间离散,实现三维航空电磁时间域全波形的直接正演模拟.由此不仅可以模拟复杂的地电结构,而且基于后推欧拉法的无条件稳定性,可以更加灵活地选取时间步长,提高计算效率.通过与1D数值模拟结果进行对比验证了该方法的准确性.本文对三维柱状体模型上HELITEM MULTIPULSE和VTEM系统实际发射波形电磁响应进行模拟,并与褶积算法的结果进行比较,验证了本文算法模拟实际发射波形电磁响应的优越性.对复杂三维地质体模型上不同发射波形电磁响应进行模拟,验证了时间域有限元算法可有效处理复杂地下地质结构. 展开更多
关键词 航空电磁 时间域 全波形正演 矢量有限元 后推欧拉法
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大地电磁三维矢量有限元正演误差分析及其优化
12
作者 王少博 李桐林 苏晓波 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2017年第2期516-521,共6页
利用基于六面体的矢量有限元法进行大地电磁正演模拟时,在电性变化剧烈的区域有可能因为网格剖分的不够细致,导致六面体单元中的场值无法通过十二条棱边的插值准确表达,从而形成误差.另外,由于有限元剖分网格不可能无限延伸,而大地电磁... 利用基于六面体的矢量有限元法进行大地电磁正演模拟时,在电性变化剧烈的区域有可能因为网格剖分的不够细致,导致六面体单元中的场值无法通过十二条棱边的插值准确表达,从而形成误差.另外,由于有限元剖分网格不可能无限延伸,而大地电磁场的边界条件在无穷远处才能得到满足;所以不恰当的网格剖分策略可能造成数值模拟计算结果误差过大.本文研究了不同频率下误差产生的规律及原因,并提出了减小误差的方法.最后根据误差分析对正演过程进行了优化,即保证了计算精度又大大提高了正演速度. 展开更多
关键词 大地电磁 三维正演模拟 矢量有限元 误差分析 正演优化
电导率任意各向异性海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟 预览 被引量:2
13
作者 李勇 吴小平 +3 位作者 林品荣 韩思旭 李荡 刘卫强 《地球物理学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期1955-1978,共24页
现有海洋可控源电磁三维数值模拟方法大多基于电导率各向同性介质理论,不能模拟海底地层电导率各向异性的实际情况.本文给出了电导率各向异性三维介质中电性源海洋可控源电磁二次电场的边值问题以及相应的变分问题,采用长方体单元对... 现有海洋可控源电磁三维数值模拟方法大多基于电导率各向同性介质理论,不能模拟海底地层电导率各向异性的实际情况.本文给出了电导率各向异性三维介质中电性源海洋可控源电磁二次电场的边值问题以及相应的变分问题,采用长方体单元对研究区域剖分,将场分量定义在剖分单元的边上,利用矢量有限单元法求解变分问题,实现了电导率任意各向异性海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.这个新的正演方法可以计算电导率任意各向异性三维地电模型的海洋可控源电磁响应,基于二次场矢量有限元法直接求解电磁场,避免了传统有限元方法可能遇到的伪解问题和难于处理电场法向分量不连续的问题,提高了数值模拟计算精度.一维电导率各向异性模型电磁场数值解与解析解吻合得相当好,无论在源附近还是远离源处相对误差均不超过1%.电导率各向异性二维模型的计算结果与已有文献采用的非结构有限元模拟结果十分吻合.三维地电模型数值模拟结果显示,电导率各向异性张量电导率主轴分量和欧拉角对不同装置海洋可控源电磁响应均有着明显的影响. 展开更多
关键词 海洋可控源电磁法 电导率任意各向异性 矢量有限元 三维正演 二次场
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深海热液硫化物矿体3D瞬变电磁正演 预览 被引量:3
14
作者 李瑞雪 王鹤 +4 位作者 席振铢 龙霞 侯海涛 刘愿愿 蒋欢 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4505-4512,共8页
深海热液硫化物矿体瞬变电磁的正演是考虑深海环境的全空间条件下三维体的涡流电磁响应.采用全空间矢量有限元法模拟计算深海热液硫化物矿的三维瞬变电磁响应,对硫化物矿体采用矩形单元模型剖分,应用Galerkin法推导有限元方程,先计算频... 深海热液硫化物矿体瞬变电磁的正演是考虑深海环境的全空间条件下三维体的涡流电磁响应.采用全空间矢量有限元法模拟计算深海热液硫化物矿的三维瞬变电磁响应,对硫化物矿体采用矩形单元模型剖分,应用Galerkin法推导有限元方程,先计算频率域响应,再通过Fourier反变换将其转换至时间域,得出深海热液硫化物矿矿体的瞬变电磁响应.并用双半空间模型的解析解检验了全空间矢量有限元法模拟计算算法和程序的正确性,最后按照等比例缩小电磁物理实验原则,比对数值计算和物理实验结果论证了全空间3D模型数值的正确性.结果表明:对于海水、矿体以及围岩复杂电磁边界,应用全空间矢量有限元法模拟计算深海热液硫化物矿瞬变电磁响应异常与物理模拟结果一致,而且计算方法简单精确,异常幅值明显,边界清晰. 展开更多
关键词 深海热液硫化物矿 矢量有限元 海洋瞬变电磁法 全空间3D正演
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频率域航空电磁三维矢量有限元正演模拟 被引量:5
15
作者 黄威 殷长春 +3 位作者 贲放 刘云鹤 陈辉 蔡晶 《地球科学:中国地质大学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期331-342,共12页
目前有限元技术的开发及在电磁勘查技术中的应用已日趋成熟.然而,有限元正演模拟主要集中于地面和海洋电磁,航空电磁三维有限元模拟尚没有受到足够重视.以前人工作为基础,利用结构化网格实现了航空电磁系统的三维矢量有限元正演模拟.从... 目前有限元技术的开发及在电磁勘查技术中的应用已日趋成熟.然而,有限元正演模拟主要集中于地面和海洋电磁,航空电磁三维有限元模拟尚没有受到足够重视.以前人工作为基础,利用结构化网格实现了航空电磁系统的三维矢量有限元正演模拟.从二次场双旋度矢量非齐次亥姆霍兹方程出发,应用广义变分原理推导出变分方程,并采用六面体单元剖分,将场置于单元棱边上,对每个单元应用线性插值,最后合成含有稀疏矩阵的线性方程组.针对航空电磁多源性问题,利用MUMPS(multifrontal massively parallel sparse direct solver)直接求解器进行求解,在保证精度的前提下大幅度提高计算速度.利用单个异常体模型检验算法的精度和软件的稳定性,进而通过典型地电模型的模拟验证算法的有效性.对不同地下电性结构正演模拟结果进行对比分析,进一步研究了覆盖层和垂直接触带等典型构造对航空电磁响应的影响特征. 展开更多
关键词 航空电磁法 矢量有限元 垂直磁偶极子 直接求解器 电法勘探
光纤中声波导布里渊散射声波对斯托克斯波的影响 预览
16
作者 李强强 侯尚林 +4 位作者 刘延君 雷景丽 李晓晓 王道斌 武刚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期51-56,共6页
利用全矢量有限元法模拟了单模光纤中声波导布里渊散射R0,m和TR2,m声波模式对斯托克斯波增益、相位调制和双折射的影响.研究结果表明:当布里渊频移与R0,8和TR2,10声波频率相同时,斯托克斯波的增益最大,且增益随泵浦功率的增大而增大;R... 利用全矢量有限元法模拟了单模光纤中声波导布里渊散射R0,m和TR2,m声波模式对斯托克斯波增益、相位调制和双折射的影响.研究结果表明:当布里渊频移与R0,8和TR2,10声波频率相同时,斯托克斯波的增益最大,且增益随泵浦功率的增大而增大;R0,1、TR2,1、TR2,5、TR2,7和TR2,10声波模式对斯托克斯波相位调制较大,且相位调制随泵浦功率的增大呈线性增大,其中TR2,m模对斯托克斯波相位调制比R0,m模大;TR2,1、TR2,5、TR2,7、TR2,10声波模式对斯托克斯波产生较为明显的附加双折射,且附加双折射程度随着泵浦功率的增加呈线性增大. 展开更多
关键词 光纤 布里渊散射 矢量有限元 增益 相位调制 附加双折射
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用于固体矿床多分量感应测井响应模拟的矢量有限元法 预览 被引量:1
17
作者 王健 陈浩 王秀明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期355-367,共13页
本文开发了基于非结构化四面体网格的三维矢量有限元法,实现了固体矿床井眼中多分量感应测井响应的数值模拟,并分析了多分量感应测井仪器在复杂矿床模型中的响应特征.本文通过采用几何因子背景场,有效地避免了源的奇异性问题;同时,在井... 本文开发了基于非结构化四面体网格的三维矢量有限元法,实现了固体矿床井眼中多分量感应测井响应的数值模拟,并分析了多分量感应测井仪器在复杂矿床模型中的响应特征.本文通过采用几何因子背景场,有效地避免了源的奇异性问题;同时,在井眼边界采用非均质网格并用Gauss-Legendre积分计算四面体单元的等效电导率.利用LU分解求解线性方程组,实现了一次网格划分多点的数值计算,提高了计算效率,从而实现快速连续的多分量感应测井模拟.非结构化的四面体网格确保了该方法可以模拟实际问题中所能遇到的复杂的矿体模型.基于水平三层分层和径向分层模型,验证了算法在各向同性和各向异性介质中的可靠性.我们还以三个不同的矿床模型为例,研究了多分量感应测井仪的不同分量的探测特性,结果表明,结合九个分量的信息,可以探测矿体的深度,也可以识别矿体的方位和走向,为精确地描述矿体的三维分布特征打下了基础. 展开更多
关键词 矢量有限元 多分量感应测井 固体矿床
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大地电磁三维矢量有限元正演研究 被引量:2
18
作者 苏晓波 李桐林 +2 位作者 朱成 柴伦炜 关振玮 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2015年第4期1772-1778,共7页
本文首先从麦克斯韦方程出发,研究了三维大地电磁场所满足的方程和边界条件,利用加权余量法推导了与大地电磁场边值问题等价的变分方程.用六面体单元对计算区域进行剖分,通过矢量有限元分析形成大型复系数线性方程组,采用不完全Cholesk... 本文首先从麦克斯韦方程出发,研究了三维大地电磁场所满足的方程和边界条件,利用加权余量法推导了与大地电磁场边值问题等价的变分方程.用六面体单元对计算区域进行剖分,通过矢量有限元分析形成大型复系数线性方程组,采用不完全Cholesky预处理结合双复共轭梯度算法对方程进行求解.建立均匀半空间模型和三层层状模型进行数值模拟,并与解析解进行对比,验证了矢量有限元方法以及程序的正确,然后对三维异常体模型进行正演模拟,并对结果进行了分析.在验证过程中发现利用矢量有限元方法进行三维大地电磁正演时,传统的边界条件结果不理想,还需要给定四个垂直侧面的边界条件,另外认识到网格剖分的重要性,得到了一些在用矢量有限元方法进行三维大地电磁正演时关于剖分的有意义的结论. 展开更多
关键词 矢量有限元 三维 大地电磁 正演模拟
掺杂和结构对光纤中去极化型声波导布里渊散射频移与散射效率的影响 预览 被引量:1
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作者 张雯豫 侯尚林 +5 位作者 刘延君 雷景丽 李晓晓 王道斌 武刚 徐永钊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期100-105,共6页
利用全矢量有限元法研究了单模光纤及光子晶体光纤中掺杂材料及浓度、光纤结构对去极化型声波导布里渊散射频移和散射效率的影响.结果表明增大包层掺氟浓度或纤芯掺锗浓度均会减小光纤布里渊频移,也会增大单模光纤散射效率.光子晶体... 利用全矢量有限元法研究了单模光纤及光子晶体光纤中掺杂材料及浓度、光纤结构对去极化型声波导布里渊散射频移和散射效率的影响.结果表明增大包层掺氟浓度或纤芯掺锗浓度均会减小光纤布里渊频移,也会增大单模光纤散射效率.光子晶体光纤中整体掺氟浓度不变时,空气孔层数的增加会减小布里渊频移;而纤芯掺锗浓度不变时,随空气孔层数的增加TR2.5模式的布里渊频移增大,而TR2.7模式的布里渊频移减小. 展开更多
关键词 光纤 布里渊散射 矢量有限元 去极化型声波导 布里渊频移 散射效率
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海洋可控源电磁三维非结构矢量有限元数值模拟 预览 被引量:24
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作者 杨军 刘颖 吴小平 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2015年第8期2827-2838,共12页
本文实现了海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.由于采用非结构四面体单元进行三维网格剖分,该方法可以模拟复杂电性异常体和海底地形.一维模型的数值模拟结果表明,电场实、虚部均与解析解吻合得相当好,计算误差基本小于1%.二维模型... 本文实现了海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.由于采用非结构四面体单元进行三维网格剖分,该方法可以模拟复杂电性异常体和海底地形.一维模型的数值模拟结果表明,电场实、虚部均与解析解吻合得相当好,计算误差基本小于1%.二维模型的计算结果与已有的二维自适应非结构有限元模拟结果吻合很好.带地形模型的数值模拟结果显示,海底地形对电场影响很大,有可能掩盖海底油气藏产生的异常. 展开更多
关键词 海洋可控源电磁 三维正演 矢量有限元 非结构网格
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