边界单元法在高密度电阻率法二维地形改正中的应用效果

给出了高密度电阻率法二维地形改正的边界元数值解法及其探测地下煤气管道时进行二维地形改正的应用实例。     

直流激发极化法中的视电阻率参数及二次场采样

目前的直流激发极化法仪器,一次场采集于供电方波的末端时间,包含了被激发形成的二次场,在高极化率地质体上,仪器反映的视电阻率将削弱其低阻特性或放大高阻特性。以甘肃北山地区某铜铁矿测量为例,说明在野外工作中,做适当的数据处理,可降低这种影响。     

论直流激发极化法的视电阻率参数

直流激发极化法,计算视电阻率的一次场采集于供电方波的末端时间,从而包含了被激发形成的二次场。在高极化率地质体上,得到的视电阻率将削弱其低阻特性或放大高阻特性。为此,建议在野外工作中,应对所采集的一次场作适当的处理后,再计算视电阻率,以降低这种影响。     

常规直流电法在黄河水库南屯地质灾害评价中的应用

黄河水库南屯进行勘查的主要目的就是通过物探方法初步查明地下溶洞存在的情况以及区内的地质概况,为该区地质灾害的评价提供必要的参考依据。通过多种物探方法实验,发现激电中梯、激电联剖及视电阻率测深效果相对较好。由于区内地下水较发育,而且已知塌陷部位都不同程度的含水,水导电性能好.。因此,在地表观测时呈现视电阻率低阻趋势。当溶洞中没有地下水存在时,视电阻率呈现高阻异常。这样就可以通过视电阻率的反映来发现地下溶洞。     

边界单元法在电法资料解释中的应用

边界单元法应用于地形和地面断面的电位计算，本给出了二维点源场中若干个地形和地电断面模型的三极，联剖ρｓ曲线。应用边界单元法对某金矿０线剖面进行了实际计算和地形改正。     

圆锥型场源瞬变电磁法试验研究

圆锥型场源是一种新型瞬变电磁发射装置,前期理论研究结果显示该装置具有诸多优点。为了进一步验证该装置的实际探测能力,制作了2种装置在地面和煤矿巷道两种环境下开展了试验研究。地面试验结合高密度电阻率法的探测成果,将圆锥型场源和多匝小回线的探测结果进行比较,结果显示,圆锥型场源对不同地层的电性特征刻画更为准确,识别出的1条断层与高密度电阻率成果更为吻合。矿井超前探测试验结果显示,圆锥型场源的低阻区划分更为精细,尤其在工作面方向显示出更强的低阻分辨能力,多匝小回线探测成果中存在1个低阻连通区,经圆锥型场源探测证实为2个不连通的低阻异常。此外,圆锥型场源的发射和接收线框形状和面积更为稳定,对提升瞬变电磁法工作效率和数据质量有较大的帮助。      

电测深法在工程设计中的应用

电测深法在工程设计中的应用罗德传（东北大学秦皇岛分校，秦皇岛０６６００４）巍山石灰石矿拟修建一条３５ｋＶ的高压输电线路。该线路由矿山设计院负责设计，我们承担了该线路铁塔座基的土壤或岩石的视电阻率测量工作。拟修建的线路全长５ｋｍ，原设计修建２９座铁塔位...     

高密度电阻率法在某滑坡探测中的应用

在介绍高密度电阻率法工作原理和野外工作方法的基础上,将其应用到毕威高速公路某工区的滑坡勘探中.结果表明,高密度电阻率法可有效确定滑床的基本形态和滑动面埋深.     

直流电法勘探在宋楼煤矿主斜井突水中的应用

宋楼煤矿主斜井在掘进过程中涌水淹井,根据该区的地质背景及地球物理特征,决定采用直流电法进行勘探,以查明突水原因,圈定水源.从电法主测线断面上看,横向视电阻率值在250m处变化较大,与实际矿井涌水位置相吻合,据此圈定其余3个富水区.另外利用反演软件定量解释了目的层的深度、厚度及电阻率值.     

线源直流电法有限元二维正演模拟

直流电法勘探中,三维点源正演计算复杂、计算量大,虽进行傅里叶变换可转化为二维点源,但相比二维线源计算还是复杂。基于Matlab编程,采用第一类边界条件,给出了线源直流电法二维有限元数值解法,通过与均匀半空间理论值比较,验证了计算结果的正确性;再建立高阻、低阻地电模型,并采用单边供电和双边供电分别对其响应进行比较和分析,得到了相应的视电阻率断面图。结果表明单边供电可以准确反映异常体在纵向上的位置,而双边供电更能准确反应异常体的横向位置和形态。论文研究为生产实际提供了理论依据。     

On the implicit immersed boundary method in coupled discrete element and lattice Boltzmann method

The coupled discrete element method and lattice Boltzmann method (DEMLBM) has increasingly drawn attention of researchers in geomechanics due to its mesoscopic nature since 2000. Immersed boundary method (IBM) and immersed moving boundary (IMB) are two popular schemes for coupling fluid particle in DEMLBM. This work aims at coupling DEM and LBM using the latest IBM algorithm and investigating its accuracy, computational efficiency, and applicability. Two benchmark tests, interstitial fluid flow in an ideal packing and single particle sedimentation in viscous fluid, are carried out to demonstrate the accuracy of IBM through semi-empirical Ergun equation, finite element method (FEM), and IMB. Then, simulations of particle migration with relatively large velocity in Poiseuille flow are utilized to address limitations of IBM in DEMLBM modeling. In addition, advantages and deficiencies of IBM are discussed and compared with IMB. It is found that the accuracy of IBM can be only guaranteed when sufficient boundary points are used and it is not suitable for geomechanical problems involving large fluid or particle velocity.     

基于边界元法的边坡矢量和稳定分析

矢量和法物理力学意义明确,计算简单,且能根据边坡当前的应力分布状态合理地评价其整体稳定性状态。其中边坡的应力状态通常是采用有限元法来求解。由于边界元法具有研究问题降阶、离散化带来的误差值仅产生在边界以及计算量小等优点,在工程中得到了广泛应用;对于平面问题,以源点作为原点,以所积分单元的切向和法向为坐标轴建立局部坐标系,对于线性单元可以得到所有积分的解析解。因此,可以得到计算区域内部任意点的场变量的解析解,这就保证了位于边界附近区域场变量的精度。利用边界元法得到二维边坡体内连续的应力分布状态,使用矢量和法对该边坡进行稳定性分析,并且与基于有限元的矢量和法、极限平衡法进行对比分析。边坡圆弧滑面和折线滑面的计算结果表明,基于边界元法得到的矢量和安全系数和基于有限元的矢量和法、极限平衡法基本一致;边界元法对应的矢量和安全系数对边界单元尺寸不敏感。     

电性源瞬变电磁全区视电阻率定义

电性源瞬变电磁法是目前研究的热点,研究该方法的全区视电阻率定义同样很重要.文中给出了一种快速有效的全区视电阻率定义方法,利用该方法可以快速计算电性源瞬变电磁多分量的全区视电阻率.利用均匀半空间磁场强度响应曲线的平移伸缩特性实现视电阻率定义,该算法无需迭代就可以直接计算,速度快,精度高.最后,对比了水平磁场分量和垂直磁场分量定义的全区视电阻率对地层的分辨能力.结果表明,两种分量定义的全区视电阻率有相同的分辨能力,给电性源瞬变电磁法的多分量综合解释技术奠定了理论基础.     

颗粒离散单元法动力人工边界设置方法

采用颗粒离散单元法进行动力计算时,人工截断边界上需设置吸收边界条件,以防止波的反射。鉴于颗粒离散单元数值计算模型的人工边界上颗粒单元半径大小不一、边界面凸凹不平,在连续介质的黏性、黏弹性、自由场边界条件方程基础之上,推导出适用于离散介质的等效方程。在离散介质的黏性边界条件等效方程中引入微调系数,提出比值迭代法以快速确定其最优值,以实现对波的最佳吸收。采用二维颗粒离散单元计算软件PFC2D,分别建立黏性、黏弹性、自由场边界条件相关数值分析模型,探讨颗粒分布模式对黏性边界上颗粒单元半径、速度分布及比值迭代过程的影响;采用外源波动算例及经典Lamb问题算例验证黏弹性边界设置方法的正确性;通过隧洞算例检验提出的自由场边界条件设置方法的正确性。     

The complex one-sided integrals of Cauchy and Hadamard and application to boundary element method

The definitions of complex integrals of Cauchy and Hadamard with the singular point coinciding with the end point of the integration curve are proposed. It is shown that the new integrals satisfy most of the properties of the regular ones, including the change of variables. It is also shown that the Cauchy principal value (CPV) and Hadamard finite-part (HFP) integrals can be considered as a sum of the new type integrals. The application to numerical solution by the boundary element method (BEM) and the complex hypersingular integral equation (CHSIE) for the multiregions of interacting elastic bodies and bodies with cracks and holes is discussed. The different ways to place the collocation points are considered. The numerical results for the problems of circular hole and circular elastic inclusion in infinite plate indicated that the appropriate choice of the approximating functions leads to a high accuracy of the calculation. Applications of the new technique to geomechanics problems are discussed. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

三维FSM·DDM边界元法

对三维FSMDDM边界元数值模拟系统进行了基础研究,开发了单一介质的三维弹性问题的FSMDDM边界元数值模拟系统和多介质三维FSMDDM边界元数值模拟系统,通过验证和实际工程应用取得了满意的效果。     

用空气单元法求解渗流场的逸出边界问题

依据空气单元模拟排水孔的思路,在渗流场任意可能逸出边界外布置一层渗透性较强的单元,与其他实体单元一起进行渗流计算,可以实现该边界的自动求解。与现行方法相比,不仅省去了逸出边界迭代计算的麻烦,而且避免了由于逸出点定位不准确而可能引起的渗流计算不合理或收敛困难等缺陷。算例分析表明,空气单元法的计算精度与空气单元的相对渗透系数R有关,与厚度L无关。当选取了合适的R值后,可以较好地逼近现行方法。对于因引入空气单元而造成的强弱透水介质界面处数值拟真性差的现象,还提出了加入接触面薄层单元的改进方法。方法改进后,计算精度可进一步提高。最后,以小湾水电站22#坝段渗流场计算为例,说明该法的实用性和可行性。     

工程中渗流问题的边界元算法与分析

针对河堤、水坝、高速公路档水墙等存在多孔单元介质中的定常渗流问题,将渗流Laplace方程,通过数学变换转化为边界积分方程,进而离散为线性代数方程组。采用边界元编写FORTRAN程序。计算结果表明:该法与有限元法相比,占用CPU时间短,不需要网格化分,使繁杂问题简单化,同时很好地切近实际。      

TEM框内回线装置发射框边界影响及消除方法

探讨了大定源回线框内观测装置的视电阻率计算问题。中心回线晚期视电阻率计算由于受边界影响及不满足晚期条件,计算的视电阻率值有畸变,影响了煤田采空区及富水性的解释。利用电偶源时域垂直磁场求取全区、全期视电阻率,解决了发射线框的边界影响问题及早期道视电阻率计算问题。理论模型计算和实测资料的处理结果表明了该方法的有效性。