基于二次场的二维大地电磁有限元法数值模拟

引入基于计算二次场响应的方法,将其用于二维大地电磁数值模拟.导出了二维大地电磁二次场的表达式,在使用有限元法解偏微分方程时,利用二次场偏微分方程与总场偏微分方程的相似性,直接采用总场法中的系数矩阵作为二次场的合成矩阵.将根据此原理所编制的二次场有限元法模拟软件,对几个典型模型进行了试算,并与传统总场模拟法作了比较分析.结果表明,直接计算二次场的结果精度更高,更接近真实解.     

气体成分对等离子体斑图的影响

采用双水电极介质阻挡放电装置,在大气压下研究了氩气和空气混合气体中气体成分对等离子体斑图(包括四边形斑图和六边形斑图)的影响.四边形斑图和六边形斑图的电压范围随着空气含量的增加而逐渐增大.实验测量了击穿电压随空气含量变化的关系.结果发现:击穿电压随着空气含量的增加而增大,但不成简单的线性关系.在氩气放电中,击穿电压值随着放电间隙的增大而增大.     

重磁电震资料联合反演黔中隆起物性结构

黔中隆起区地形和构造复杂,地震勘探难度大,资料品质受到一定影响.因此,利用大地电磁测深(MT)资料并结合重力和磁力资料,通过联合反演来重点解决研究区下古生界目的层的分布及基本构造特征.在物性研究基础上,建立该区基本的物理一地质模型.利用MT与地震资料的模拟退火约束同步反演技术,对黔中隆起实际采集的MT资料和地震数据进行了处理,并结合重磁力资料进行了顺序反演和综合解释,确定了该区基本的速度、电性、密度和磁性结构,为构造研究提供了全面和可靠的依据,证明了联合反演技术的有效性和实用性.     

被动源电磁测深三维有限元数值模拟

从基于电场的双旋度方程出发,针对被动源电磁测深法中的三维正演问题进行了有限元数值模拟.首先推导了被动源电磁法中电场所满足的矢量波动方程,然后从变分原理出发,得到其变分形式,通过有限元分析,最后形成大型复系数线性方程组.采用LDLT预处理共轭梯度法,降低了矩阵的条件数,提高了解方程组的速度.建立了一个典型的3层地电模型,得到了地表电磁场分布及其主测线视电阻率和阻抗相位,视电阻率平均相对误差为2.06%,阻抗相位平均相对误差为0.734%,满足实际要求,同时也验证了程序的正确性.     

智能化长周期MT仪器的结构设计方案

进行国家深部探测技术与实验研究专项子课题SinoProbe-01等的研究工作,需要借助于周期大地电磁测深仪;使用的进口仪器LEMI—417存在无GPS信号会出现记录紊乱、未提供远参考功能等缺陷,故需要设计适合课题需要的长周期大地电磁测深仪器。在研究了现代仪器的三种结构类型、国内外MT仪器的硬件组成、长周期MT仪器的设计原则后,提出了一种基于微机两级控制的精简结构体系,将其用于长周期大地电磁测深仪器的设计,并将设计的仪器与LEMI—417在野外多个测点进行了对比试验,结果表明本系统与LEMI—417采集的时间序列信号及大地电磁测深曲线比较一致,说明该仪器可进行大地电磁测深工作。     

隔层错跨剪力墙有限元分析中的单元对比

剪力墙结构在进行有限元分析的时候，通常选用矩形单元便能获得足够的计算精度，但对于隔层错跨剪力墙这种特殊的剪力墙结构来说，采用带旋转自由度的矩形单元，增加了对转角的考虑，同时将连梁、梁、柱划分为杆单元，使得分析结果更为精确．     

根据重力扰动位系数探讨异常源质量分布

本文根据Ｒａｐｐ８１地球重力场模型的２到３６阶扰动位系数，利用８／Ｎ法和振幅谱法两种球谐滤波方法，具体对中国及邻区重力异常源的质量分布作了较细致研究．揭示了重力扰动位系数与异常源质量分布的内在联系和规律，并为人们探讨深部地质构造提供了新的线索和资料．     

基于保角变换法的地震裂缝波场研究

针对实际地层中的裂缝形状,提出了两种裂缝模型,一种是广义四边形裂缝模型,另一种是角形裂缝模型。基于保角变换,对单个裂缝的波场进行了研究。首先,对物理域中的裂缝区域施加保角变换,将其变换为计算域中的上半平面,对物理域中的裂缝边界条件进行保角变换为计算域中的边界条件;其次,在计算域中求出裂缝边界及其附近的波场;最后,通过保角变换的反变换得到物理域中裂缝边界波场变化规律。提出的保角变换法对研究单个和多个任意形状的裂缝波场之间的定量关系以及勘探地球物理中的非均质问题提供了新的思路。     

大地电磁三维矢量有限元正演模拟

从Maxwell方程出发,开展了三维大地电磁场所满足的边值问题研究,利用加权余量法导出了三维大地电磁有限元方程.介绍了三维矢量有限元六面体网格剖分方式、插值基函数选取,推导了三维大地电磁矢量有限元正演的单元刚度系数矩阵及离散格式.编制了三维矢量有限元大地电磁正演的Matlab程序.三维COMMEMI 3D-1模型的视电阻率曲线与国际通用的标准测试数据能很好地拟合,验证了作者编写的矢量有限元正演程序的正确性.通过对高、低阻异常体的阻抗张量形态分析,说明张量阻抗等值线图能用以大致判断异常体特性,丰富了大地电磁响应特征的表达方式.     

四边形刚体平板的转动惯量与惯量主轴

任意四边形平板,在平面几何形体中具有一定的代表性,将四边形看成是由两个三角形构成的,则可用较简单的方法求出对质心且方向为任意的转动惯量．一般确定惯量主轴的方法非常繁杂．如果从四边形转动惯量的一般表达式着手,则可用简单的方法给出任意四边形的中心惯量主轴．