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，具有許多獨特的優(yōu)點，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的能力。為了更好的利用各種激電參數(shù)進行異常評價與反演，對其進行正演數(shù)值模擬具有重要的意義。 本文從點源二維地電問題出發(fā)，選擇有限單元法對地電場進行數(shù)值模擬，采用非結(jié)構(gòu)化三角網(wǎng)格進行計算。針對固定點源測深裝置，設(shè)計了多種模型進行了正演模擬研究，主要討論了圓弧交匯與相對強度法在確定單個異常體中心位置方面的可靠性，進一步討論了

2、使用該方法處理含多個異常體時虛假異常產(chǎn)生的機制，并對圓弧交匯與相對強度法的數(shù)據(jù)處理過程進行改進，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行了推導。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，對有限單元計算的網(wǎng)格剖分方法進行了改

3、進，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加密和網(wǎng)格漸變技術(shù)，適合對復雜地電斷面進行自動剖分，實際算例表明網(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行了測試；利用“等效電阻率”法計算視極化率參數(shù)，實現(xiàn)正演模擬。