時間域激電二維有限元數(shù)值模擬.pdf

1、激電法是尋找金屬礦產(chǎn)的十分有效方法，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，特別是在區(qū)分圍巖與異常體電阻率差異較小的情況下具有較強(qiáng)的能力。為了更好的利用各種激電參數(shù)進(jìn)行異常評價與反演，對其進(jìn)行正演數(shù)值模擬具有重要的意義。 本文從點(diǎn)源二維地電問題出發(fā)，選擇有限單元法對地電場進(jìn)行數(shù)值模擬，采用非結(jié)構(gòu)化三角網(wǎng)格進(jìn)行計算。針對固定點(diǎn)源測深裝置，設(shè)計了多種模型進(jìn)行了正演模擬研究，主要討論了圓弧交匯與相對強(qiáng)度法在確定單個異常體中心位置方面的可靠性，進(jìn)一步討論了

2、使用該方法處理含多個異常體時虛假異常產(chǎn)生的機(jī)制，并對圓弧交匯與相對強(qiáng)度法的數(shù)據(jù)處理過程進(jìn)行改進(jìn)，有效地消除了反演結(jié)果中的假異常。完成了時間域激電場二維有限元數(shù)值模擬。 主要工作表現(xiàn)在以下幾個方面： （1）由地球物理及場論相關(guān)理論出發(fā)，對點(diǎn)源二維地電問題的基本方程和使用有限元方法求解過程進(jìn)行了推導(dǎo)。根據(jù)等效電阻率的概念，討論了視極化率的計算方法。 （2）根據(jù)地電場正演模擬的特點(diǎn)，對有限單元計算的網(wǎng)格剖分方法進(jìn)行了改

3、進(jìn)，提出了一種含約束條件的二維三角剖分方法，并編寫了網(wǎng)格自動剖分程序，剖分過程中采用定點(diǎn)加密和網(wǎng)格漸變技術(shù)，適合對復(fù)雜地電斷面進(jìn)行自動剖分，實(shí)際算例表明網(wǎng)格剖分效果良好。 （3）采用固定帶寬方式存儲系數(shù)矩陣，使用LDLT分解法求解線性方程組，求解速度和計算精度較高。 （4）根據(jù)時間域激電二維正演模擬的要求，設(shè)計了二維有限元正演程序，并對程序的可靠性和計算精度進(jìn)行了測試；利用“等效電阻率”法計算視極化率參數(shù)，實(shí)現(xiàn)正演模擬。