多源条件下直流电阻率法有限元三维数值模拟中一种近似边界条件
本文选题:直流电阻率法 + 有限单元法 ; 参考:《地球物理学报》2016年09期
【摘要】:在多源直流电阻率法有限元三维数值模拟中,传统混合边界条件由于刚度矩阵与源点位置相关,无法实现线性方程组的快速回代求解,目前常用齐次边界条件或无限元边界进行替代,虽然实现了快速回代求解,但同时也降低了数值模拟的精度.为了实现快速回代求解,并确保数值模拟的计算精度,本文提出了一种近似边界条件方法.其核心思想是将与场源位置相关的边界系数矩阵从刚度矩阵中分离出来,使得分离后的刚度矩阵与场源位置无关.并将边界系数矩阵与边界处一次电场向量的乘积移到线性方程组右端源项中,当场源位置发生改变时,只需要重新计算右端源项就可以实现快速回代求解.理论模型数值计算表明,在水平地形条件下,本文边界条件数值精度优于混合边界条件;在起伏地形条件下,与齐次边界条件相比,本文边界条件数值结果与混合边界条件吻合度更高.
[Abstract]:In the finite element numerical simulation of multi-source DC resistivity method, the traditional mixed boundary condition can not be solved quickly because the stiffness matrix is related to the location of the source point. At present, homogeneous boundary conditions or infinite element boundaries are commonly used to replace them. Although the fast iterative solution is realized, the accuracy of numerical simulation is also reduced. An approximate boundary condition method is proposed in this paper in order to solve the problem quickly and to ensure the accuracy of numerical simulation. The core idea is to separate the boundary coefficient matrix related to the position of the field source from the stiffness matrix so that the separated stiffness matrix is independent of the position of the field source. The product of the boundary coefficient matrix and the primary electric field vector at the boundary is moved to the source term of the right end of the linear equation system. When the source position changes on the spot, only the right end source term can be recalculated to realize the quick solution. The numerical calculation of the theoretical model shows that the numerical accuracy of the boundary condition is better than that of the mixed boundary condition under the horizontal terrain condition, and the numerical accuracy of the boundary condition is better than that of the homogeneous boundary condition under the undulating terrain condition. The numerical results of the boundary conditions in this paper are more consistent with the mixed boundary conditions.
【作者单位】: 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室;中南大学地球科学与信息物理学院;桂林理工大学地球科学学院;
【基金】:国家重大科研仪器设备研制专项资助项目(41227803) 国家自然科学基金项目(41574127,41174104,41674075)联合资助
【分类号】:P631.322
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 关华平;;我国地电阻率法研究[J];地震学刊;1988年01期
2 底青云,王妙月,许琨,张美根,安勇,连长云;电阻率成像在堤坝勘察中的应用[J];工程地质学报;2002年01期
3 底青云,倪大来,王若,王妙月;高密度电阻率成像[J];地球物理学进展;2003年02期
4 于庆坤;高分辨地电阻率法在工程中的应用[J];煤炭技术;2004年01期
5 罗维斌,白宜诚,杨学顺;用交流电阻率法探测煤矿导(含)水构造[J];物探与化探;2004年02期
6 杨云见,米晓利,何展翔,宋喜林,何兰芳;电容耦合电阻率法介绍及其应用效果初探[J];物探装备;2004年01期
7 唐元江;电阻率法在岩溶探测中的应用效果分析[J];中国科技信息;2005年18期
8 李天成;牛滨华;孙春岩;慕洪涛;;跨孔电阻率法有限元数值模拟及反演[J];地质与勘探;2008年03期
9 李华;张寰;;高分辨地电阻率法在高速公路下伏采空区勘察中的应用[J];陕西煤炭;2008年04期
10 杨云见;米晓利;宋喜林;何展翔;张振恒;;应用电容耦合电阻率法检测道路隐患[J];物探与化探;2009年03期
相关会议论文 前10条
1 闫永利;孔祥儒;底青云;高立兵;陈刚;;浅层电阻率法成像及其应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所2002学术论文摘要汇编[C];2002年
2 底青云;倪大来;王若;王妙月;;高密度电阻率成像[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第三卷(地球环境·工程地质与灾害)[C];2003年
3 李秉生;金焕东;张世同;;“形变电阻率法”的初步探讨[A];全国首届工程地质学术会议论文选集[C];1979年
4 昌彦君;黄力军;罗延钟;;时间谱电阻率法可行性研究[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
5 谢忠球;温佩琳;;高密度电阻率成像技术的分辨率问题[A];2001年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十七届年会论文集[C];2001年
6 胡水根;;高密度直流电阻率法技术及应用[A];中国煤炭学会矿井地质专业委员会、中国煤炭工业劳动保护科学技术学会水害防治专业委员会2005年学术交流会论文集[C];2005年
7 昌彦君;罗延钟;田鹏飞;;双极源时间谱电阻率法的一维算法[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年
8 吕玉增;阮百尧;;堤坝渗漏中的电阻率影像法研究[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
9 杨飞;;高分辨地电阻率法在高速公路下伏采空区勘察中的应用[A];安全高效煤矿地质保障技术及应用——中国地质学会、中国煤炭学会煤田地质专业委员会、中国煤炭工业劳动保护科学技术学会水害防治专业委员会学术年会文集[C];2007年
10 查甫生;刘松玉;杜延军;崔可锐;;电阻率法在环境岩土工程中的应用探讨[A];第二届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会论文集(二)[C];2008年
相关博士学位论文 前7条
1 贾正元;井—地电阻率法探测金属矿应用研究[D];中国地质大学(北京);2015年
2 张刚;电阻率法层析成像研究及其应用[D];中国地质大学(北京);2015年
3 韩江涛;起伏地表三维电阻率法数值模拟与分析[D];吉林大学;2009年
4 王桦;矿山岩土体导电特性及工程应用研究[D];安徽理工大学;2009年
5 李建平;带地形的三维复电阻率电磁场正反演研究[D];吉林大学;2008年
6 邓小康;隧道直流电阻率法超前聚焦探测研究[D];中南大学;2013年
7 刘斌;基于电阻率法与激电法的隧道含水地质构造超前探测与突水灾害实时监测研究[D];山东大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 李兆祥;时间域激发极化法电阻率和极化率二维同步反演研究[D];中国地质大学(北京);2015年
2 曹强;巷道间电阻率法三维正反演研究[D];中国地质大学(北京);2015年
3 王佳;油田水力压裂裂缝监测的井地电阻率法研究与应用[D];吉林大学;2013年
4 王磊;井地电阻率法三维正反演研究[D];中国地质大学(北京);2008年
5 宋滔;2.5维、三维直流电阻率法有限元数值模拟[D];成都理工大学;2013年
6 汤磊;井地阵列电阻率法2.5D正反演技术与应用研究[D];东华理工大学;2014年
7 曹书锦;直流电阻率法边坡勘探地形影响问题的三维有限元数值模拟[D];中南大学;2009年
8 金忠宝;三维电阻率法物理模拟与数据处理系统研究[D];吉林大学;2009年
9 张继锋;井—地电阻率法确定油气藏边界研究[D];长安大学;2005年
10 陈宁;直流电阻率法正反演对比解释及其应用研究[D];成都理工大学;2012年
,本文编号:1999671
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/1999671.html