利用天然电场选频法研究断层接触带

天然电场选频法在地下水勘探中应用效果较好,但目前对该方法理论研究甚少.主要从理论与实践两方面研究垂直断层上天然电场选频法的异常特征.根据经典的大地电磁测深法理论,从麦克斯韦方程组和边界条件出发,推导谐变大地电磁场中垂直断层上方,地面水平电场的解析计算式;然后对理论模型的各个参数进行假定,计算获得地表主剖面上水平电场强度分量曲线;最后将理论模型上的模拟计算结果与实测曲线进行对比分析.根据对比分析可知,二者曲线形态相似、特征相同,由此推断选频法的异常主要是由天然感应二次电场所致.     

天然电场选频法的正演及在水库渗漏探测中的应用

对天然电场选频法剖面曲线开展正演模拟计算和实践应用工作,研究天然电场选频法剖面曲线的形成原因与实践应用的有效性.首先,采用矩形剖分、双线性插值函数对均匀半空间中的低阻异常体和高阻异常体模型开展有限单元法正演计算,分析地表沿测线方向上的二次电场分量随探测频率和异常体埋藏深度的变化规律;其次,将天然电场选频法应用于福建省南安市大湖水库的渗漏探测中,分析实测曲线与正演计算曲线之间的相似性.研究结果表明:现场实测曲线与理论曲线基本相似,说明天然电场选频法剖面异常主要是天然电磁场的二次电场分量所导致;同时,天然电场选频法是探测浅层低阻体的有效方法之一.     

天然电磁场日变规律实验观测

开展了天然交变电磁场日变规律的实验观测工作,由此探讨日变场的变化规律,以及天然电场选频法的基本原理。在同一地点或两个分离的点上,采用两台仪器对天然电磁场的日变情况进行同点同时观测和异点同时观测,获得日变场的变化曲线。分析采集结果,在工作区范围内天然交变电磁场具有同源性和波动性的变化规律。结合实例,叙述了野外采集和数据处理的一些方法,以压制背景场干扰而造成的假异常。     

天然电场选频法在水泥混凝土硬化面上的 试验与应用

为弥补常规电阻率法在水泥硬化面的不适用性问题,通过试验和实践两方面探讨天然电场选频法在水泥混凝土硬化面上的有效性和适用性.首先,在野外选取两处存在水泥混凝土硬化面的试验地点,对硬化面上电极的接地方式进行改装,开展泥土和硬化面上3个频率(25, 67,170 Hz)的选频法对比测试;其次,将该方法应用于广西贵港的城市地下水勘探中,根据实践效果来进一步论证天然电场选频法在城市水泥硬化面条件下的适用性.野外试验的2条对比测试剖面结果表明:在不考虑日变影响的情况下,电极插入土中与置于旁侧水泥混凝土硬化面上的探测结果一致,水泥硬化面对选频法的探测结果基本无影响.在贵港两处天然电场选频法找水的实践中,根据勘探结果均成功地打到地下水.实践表明:选频法可适用于城市一般的电磁干扰环境,在城市水泥混凝土硬化面上开展勘探工作是完全可行的,所得结果进一步拓宽了天然电场选频法的实践应用范围.     

等效源法求分层导电媒质中水平直流电偶极子的磁场

为获得水平直流电偶极子在平行分层导电媒质中产生的磁场分布的解析表达式,在镜像法求解其电场分布的基础上,提出等效源产生修正磁位的观点,进而提出磁场求解的等效源法,即场点的矢量磁位等于无限大导电媒质中源的矢量磁位加上等效源的修正磁位.采用该方法求解了3层导电媒质模型下,位于中间层的水平直流电偶极子在全空间的磁场分布,所得表达式被证明是满足场方程及边界条件的,由此说明磁场分布表达式的正确性及推导方法的有效性.该方法有效解决了场域分层且含导电媒质时电偶极子磁场分布不易求解的困难.研究结果为以水平直流电偶极子为基本模拟体的磁场分布的数学模拟、特征分析等应用奠定了理论基础.     

带电粒子在时变电磁场下的运动

基于经典洛伦兹力方程,对带电粒子在正交时变电/磁场及平面波电磁场作用下的运动规律进行了研究;通过方程的解,分析了带电粒子在静场、时谐电场、时谐磁场、正交时谐电/磁场及平面电磁场等几种典型情况下的运动特性;结果表明:粒子在不同的条件下有不同的运动规律,除少数情况外,在电场方向都存在周期运动,但静场与时变场的周期不同;沿波矢方向的速度与电场方向的速度满足圆方程关系;在平面波时,粒子电场方向的速度满足波动方程;在高频场中,粒子主要受初值条件的影响;结合数值仿真,模拟了带电粒子运动的一般轨迹并讨论了经典洛伦兹力方程的适用性。     

天然电场选频法动静态信息采集与处理方法

天然电场选频法在浅层地质勘探尤其是地下水资源勘探应用广泛,而目前运用选频法寻找地下水时仅利用选频法静态信息进行剖面测量,忽略了动态信息对辅助确定井位的作用,为此设计一种密频点的信号采集及动态信息提取方案.在湖南浏阳大围山地质公园内进行寻找基岩裂隙水实践中,与湖南继善高科技有限公司SQ-5型双频激电仪进行对比实验,实验结果表明:2台仪器观测结果吻合良好,并利用动、静态信息成功验证了井位,证明本系统设计的可行性、可靠性,在资源勘察、工程物探,尤其是在寻找地下水资源方面应用前景广阔.     

移动磁场作用下的通电导线的非线性动力学分析

研究输电线在磁场中谐扰力作用下的主共振问题,应用动力学方法建立磁场中受谐扰力作用输电线的非线性振动。根据非线性振动的多尺度解法,得到了系统满足主共振情况的近似解,并对其进行数值计算。分析磁场变化、外部激励、调谐值、阻尼等对系统的响应。得到系统失稳的临界磁场强度,指出力幅响应曲线存在跳跃现象。     

移动磁场作用下的通电导线的非线性动力学分析

研究输电线在磁场中谐扰力作用下的主共振问题,应用动力学方法建立磁场中受谐扰力作用输电线的非线性振动.根据非线性振动的多尺度解法,得到了系统满足主共振情况的近似解,并对其进行数值计算.分析磁场变化、外部激励、调谐值、阻尼等对系统的响应.得到系统失稳的临界磁场强度,指出力幅响应曲线存在跳跃现象.     

旋转运动导电圆板磁弹性振动分析

研究了磁场中旋转运动导电薄板在外激励作用下的强迫振动问题。在给出动能、应变能和电磁能表达式的基础上,根据哈密顿原理导出旋转圆板在磁场中横向载荷作用下的轴对称磁弹性振动方程。假设位移函数并运用分离变量法分离时间变量和空间变量,应用伽辽金积分法,得到激励作用下圆板的强迫振动微分方程并求解。通过数值计算得到简支和固支两种边界条件下的幅频曲线和相轨迹图,分析磁感应强度、圆板的厚度、半径和转速的变化对振动的影响。     

二维分层生物媒质中低频诱发电场的数值计算

采用有限差分法对低频磁场在二维分层生物媒质中诱发的电场进行了数值计算．在处理边界条件时,将方程在界点处进行离散化,非正则内点的值由正则内点和界点的值作线性插值求得,并选用以切比雪夫法加速的ＲＢ松弛迭代法．该计算方法不仅效率高,并且计算结果在边界上具有很高的精度．     

原子辐射高次谐波的激光场效应研究

探讨了在相对论领域内,激光的频率、脉冲波形和强度对氢原子辐射波的效应．结果表明激光的频率对氢原子辐射波的影响比脉冲波形的影响效果显著．同时对激光的强度与氢原子辐射谐波在空间中的分布关系也进行了分析和讨论     

CO在外电场下的分子特性和势能函数研究

本文选用B3LYP方法,在Aug-cc-pvtz基组水平上研究了不同外电场下CO分子基态几何结构,电荷布居,偶极矩,振动频率和能量.结果表明优化的结构与实验符合较好,随电场增加,CO分子键长增加,振动频率减弱,能量先增大后减小.偶极矩在数值上随反向电场增加而增加.用相同的方法和基组计算了不同外电场下CO分子的单点势能值,采用Morse势模型对无电场下势能曲线进行拟合,得到的数值与实验吻合.在外电场作用下,单点势能值获得的势能曲线低于无电场时的势能曲线.     

带电球带电介质球和带电导体球电场能量比较

依据电场能量密度的定义计算了带电球、带电介质球和带电导体球的电场能量,结果发现三者均不相同.通过分析产生这一差异的原因,揭示出电场能量与电场分布的依赖关系.     

压电材料球对称问题的通解

由于压电材料的特殊性，它可以制作成各种压形式的压电振子，压电振子在应用于谐振器滤波器，延迟线，声光器件时，大都是通过逆压电铲应来激发某种振动模式的机械振动。压电中器件可以在各种不同的大小形状及各种各样的载荷和边界条件下工作，对不同的情况应有不同的分析方法。     

轴对称场涡流的数值计算方法

计算轴对称场的涡流 ,用数值方法求解贝塞尔方程·利用相量法将分析静态场的有限差分法用于分析正弦稳态场 ;将求解电场强度的微分方程变为求解磁场强度的微分方程 ,使得第二类边值问题变为第一类边值问题·用磁场强度的旋度求得电场强度 ,再由电场强度求得电流密度·用来计算油井套管的涡流 ,计算结果与实验结果相符·     

导电介质中磁感应电场和电流分布的有限元法求解

根据Ｗａｎｇ和Ｓｏｌｏｍａｎ等人的思想，用有限元方法计算了均匀各向同性、均匀各向异性、非均匀各向异性及外加非均匀磁场导电介质的磁感应电场和电流分布．所得结果与其它分析方法所得结果一致．     

电场和磁场中的对偶原则

本文提出的对偶原则就是以 Q 和 QV 分别作为电场量和磁场量的基本对偶元素.就是在电场量和磁场量的因次公式中,分别令 Q 和 QV 所代表的基本量为零因次,如果两个量的因次式变成相同,则它们可以对偶.运用这个原则,可以从电场的关系或方程得到对偶的磁场的关系或方程.或者,反过来,本文限于静电场和稳恒磁场.     

PMC边界手征负折射平板波导模式特性及场分布

从理论上分析了以理想磁导体(perfect magnetic conductor, PMC)为边界的手征负折射平板波导的模式特性及其磁场的具体分布. 利用PMC边界条件, 导出了手征负折射波导的色散方程和磁场各分量表达式. 通过波导的色散曲线发现, 当手征参数 κ>1时, 某些区域曲线出现下凹, 左旋圆极化(left circularly polarized, LCP)波的折射率为负值, 实现了负折射特性, 截止频率也不再是传播常数β=0所对应的频率. 根据传播常数β和k₊, k₋的关系, 将色散曲线分为3个区域, 给出了各区域一阶奇模和一阶偶模磁场的具体分布, 并与一般手征媒质平板波导的磁场分布作了比较. 结果发现, 切向分量场H_y,H_z 在上下边界处为零, 满足PMC边界条件. 而由于面磁流的存在, 法向分量H_x在边界处不为零.