基于有理Krylov和代数多重网格的三维主动源电磁法矢量有限元正演研究
发布时间：2021-10-25 17:15
近十年来,随着对深地和深海资源勘查的迫切需要,传统的地面电磁法、采用移动平台搭载的航空电磁法和海洋电磁法都进入快速发展时期,在矿产勘探、油气勘探、水文地质勘探和环境地球物理勘探等领域发挥越来越重要的作用。电磁勘探数据的精细解释离不开完备的三维正反演理论和可靠的三维正反演技术。现有的数值模拟手段针对特定的电磁勘探方法需要开发特定的算法,不具有通用性。采用规则网格的数值模拟方法无法精确刻画地形、起伏界面和复杂异常体等。采用直接求解器的数值模拟方法由于内存消耗巨大,无法满足较大规模三维反演的需要。攻克上述理论瓶颈和技术难题将为三维电磁数据处理解释工作提供一定的理论支持,为三维电磁数据反演打下坚实的基础。为了解决上述问题,本文致力于系统研究使用非结构四面体网格和矢量有限元求解频率域或时间域主动源电磁正演模拟问题。首先从Maxwell方程组出发,推导总电场满足的偏微分方程和边界条件;其次使用电偶极子近似任意电性或磁性发射源,统一主动源电磁矢量有限元正演模拟理论;进而采用非结构四面体网格刻画任意复杂的地电模型,使用切向分量连续且单元内无散的一阶Nédélec矢量基函数近似单元内的电场分布,完成空间...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：177 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图2.1两种种介质分界界面示意图（（修改于Jin，2014）
推导过程子场源近磁性或电。如图 2体单元相度表示为程，或对（ A S近似电性发射源2.2 所示，任相交的部分为（AnsarisJ 2.30）式进 i B E ids NJ 源作为一系列任意人工场分均看作一个and Farquh s jtv r 进行傅里叶变i S dv 列电偶极子场源都可分割个电偶极子harson，201 0 r 变换，可 子处理，因割为一系子。在包含14；Yin
2.8网格其中q 等响计质量8.3 四面体为了保证格单元质量中，V 是四面等于 1。q 越计算结果的量同时影响（a）体网格质证有限元计算量使用纵横比面体单元的越小说明四精确度，也收敛速率以图 2.3 四）点加密；（质量算的精确度比因子 q 来21hhq 的体积，ih 是四面体单元质也是能否获得以及能否收面体网格加（b）线加密度，除了单元来描述。对于242322723hhhV 是单元第 i 条质量越差，得正确结果收敛到预设残加密示意图密；（c）面元尺寸之外于四面体网2625 h h 条棱边的长单元畸变越果的关键。若残差。面加密外还要考虑单网格，q 定义 长度。对于正越严重。整若使用迭代单元形状质义为： （2.58正四面体单元整体网格质量代求解器，网质量。8）元，量影网格
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于混合阶矢量基函数的海洋可控源电磁三维谱元法数值模拟[J]. 陈汉波,李桐林,熊彬,王者江. 地球物理学报. 2019(01)
[2]瞬变电磁三维FDTD正演多分辨网格方法[J]. 孙怀凤,程铭,吴启龙,米德才,李术才,李貅,李敦仁,李凯,骆俊晖. 地球物理学报. 2018(12)
[3]基于二次耦合势的广域电磁法有限体积三维正演计算[J]. 彭荣华,胡祥云,李建慧,胡祖志,杨辉. 地球物理学报. 2018(10)
[4]多频可控源电磁法三维有理函数Krylov子空间模型降阶正演算法研究[J]. 周建美,刘文韬,刘航,李貅,戚志鹏. 地球物理学报. 2018(06)
[5]基于微增模型的海洋可控源电磁法三维非结构化矢量有限元数值模拟[J]. 陈汉波,李桐林,熊彬,王恒,张镕哲,李少朋. 地球物理学报. 2018(06)
[6]复杂地下异常体的可控源电磁法积分方程正演[J]. 汤井田,周峰,任政勇,肖晓,邱乐稳,陈超健,陈煌. 地球物理学报. 2018(04)
[7]横向同性地层中井间电磁响应的三维频域耦合势正演模拟研究[J]. 张烨,林蔺,陈桂波,李强. 地球物理学报. 2018(04)
[8]基于谱元法的频率域三维海洋可控源电磁正演模拟[J]. 刘玲,殷长春,刘云鹤,邱长凯,黄鑫,张博. 地球物理学报. 2018 (02)
[9]多重网格准线性近似技术在三维航空电磁正演模拟中的应用[J]. 殷长春,卢永超,刘云鹤,张博,齐彦福,蔡晶. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(01)
[10]双轴各向异性介质中回线源瞬变电磁三维拟态有限体积正演算法[J]. 周建美,刘文韬,李貅,戚志鹏,刘航. 地球物理学报. 2018 (01)
本文编号：3457844
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：177 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图2.1两种种介质分界界面示意图（（修改于Jin，2014）
推导过程子场源近磁性或电。如图 2体单元相度表示为程，或对（ A S近似电性发射源2.2 所示，任相交的部分为（AnsarisJ 2.30）式进 i B E ids NJ 源作为一系列任意人工场分均看作一个and Farquh s jtv r 进行傅里叶变i S dv 列电偶极子场源都可分割个电偶极子harson，201 0 r 变换，可 子处理，因割为一系子。在包含14；Yin
2.8网格其中q 等响计质量8.3 四面体为了保证格单元质量中，V 是四面等于 1。q 越计算结果的量同时影响（a）体网格质证有限元计算量使用纵横比面体单元的越小说明四精确度，也收敛速率以图 2.3 四）点加密；（质量算的精确度比因子 q 来21hhq 的体积，ih 是四面体单元质也是能否获得以及能否收面体网格加（b）线加密度，除了单元来描述。对于242322723hhhV 是单元第 i 条质量越差，得正确结果收敛到预设残加密示意图密；（c）面元尺寸之外于四面体网2625 h h 条棱边的长单元畸变越果的关键。若残差。面加密外还要考虑单网格，q 定义 长度。对于正越严重。整若使用迭代单元形状质义为： （2.58正四面体单元整体网格质量代求解器，网质量。8）元，量影网格
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于混合阶矢量基函数的海洋可控源电磁三维谱元法数值模拟[J]. 陈汉波,李桐林,熊彬,王者江. 地球物理学报. 2019(01)
[2]瞬变电磁三维FDTD正演多分辨网格方法[J]. 孙怀凤,程铭,吴启龙,米德才,李术才,李貅,李敦仁,李凯,骆俊晖. 地球物理学报. 2018(12)
[3]基于二次耦合势的广域电磁法有限体积三维正演计算[J]. 彭荣华,胡祥云,李建慧,胡祖志,杨辉. 地球物理学报. 2018(10)
[4]多频可控源电磁法三维有理函数Krylov子空间模型降阶正演算法研究[J]. 周建美,刘文韬,刘航,李貅,戚志鹏. 地球物理学报. 2018(06)
[5]基于微增模型的海洋可控源电磁法三维非结构化矢量有限元数值模拟[J]. 陈汉波,李桐林,熊彬,王恒,张镕哲,李少朋. 地球物理学报. 2018(06)
[6]复杂地下异常体的可控源电磁法积分方程正演[J]. 汤井田,周峰,任政勇,肖晓,邱乐稳,陈超健,陈煌. 地球物理学报. 2018(04)
[7]横向同性地层中井间电磁响应的三维频域耦合势正演模拟研究[J]. 张烨,林蔺,陈桂波,李强. 地球物理学报. 2018(04)
[8]基于谱元法的频率域三维海洋可控源电磁正演模拟[J]. 刘玲,殷长春,刘云鹤,邱长凯,黄鑫,张博. 地球物理学报. 2018 (02)
[9]多重网格准线性近似技术在三维航空电磁正演模拟中的应用[J]. 殷长春,卢永超,刘云鹤,张博,齐彦福,蔡晶. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(01)
[10]双轴各向异性介质中回线源瞬变电磁三维拟态有限体积正演算法[J]. 周建美,刘文韬,李貅,戚志鹏,刘航. 地球物理学报. 2018 (01)
本文编号：3457844
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