有限差分法精确计算地震走时

快速精确计算走时在层析成像反演中起重要作用，本文采用有限差分法来计算。首先通过变换，将程函方程化成一守恒形式；然后再差分离散，得到一阶和二阶精度的差分格式，并证明了差分格式条件稳定。模型试算表明：本文算法简明稳定，能快速高精度地计算地震走时，是一种值得注意和采用的走时计算方法。     

最优化波数在点源二维有限元正演计算中的应用

文章结合地电模型给出了计算误差随最优化波数个数的变化曲线,揭示出该曲线上存在突降稳定点,这一规律使计算所需波数大大减少。研究还发现误差随网格加密参数曲线上也存在突降稳定点。上述规律的发现可以大大节省二维有限元正演的计算时间,使之在反演中的充分应用成为可能。     

时间域有限差分法在钻孔雷达探测金属矿中的应用

钻孔雷达相比传统的地球物理方法具有更大的探测范围,可得到更多的地层信息。在地质雷达正演模拟的方法中,时域有限差分法能提高探测的效果和解释的准确性。将两者相结合,通过单孔反射测量对金属矿进行数值模拟及对结果进行分析,说明了单孔反射测量不仅可以确定矿体的位置,而且对矿体形态也具有很好的识别性。     

2.5维电磁响应的有限元模拟与波数取值研究

利用有限元法实现了任意方向偶极子源在二维介质中频率域电磁响应的数值模拟,研究了波数取值对模拟结果的影响.通过对构造走向的Fourier变换,将全三维电磁问题,转化为一系列二维问题,并在波数域求解,极大地减小了计算工作量,导出了波数域耦合适用于二维电性介质中任何方向电或磁偶极子响应计算的电磁场方程.针对每个给定的波数,上述耦合电磁场方程用等参有限元方法在x-z平面内求解.采用Fourier逆变换,将波数域解积分,得到空间域电磁场.针对电磁模拟计算中,源点的奇异性,采用具有一定面积的伪δ函数表达源电流分布,使数值解精度得以提高.另外,采用等参有限元,使地下复杂地质体得到准确表达.利用不同波数值对均匀介质与层状介质的模拟结果与解析解的对比,验证了算法的正确性与精度.利用层状介质模型的解析解与数值计算结果的对比,分析了波数的优化取值范围及取值点数对数值模拟结果的影响,考察了算法对非均匀介质的适应性.     

FLAC有限差分在地基沉降计算中的应用

介绍了有限差分法计算软件FLAC以及该软件在计算地基沉降时的步骤。通过对一个实际工程的计算对比，发现FLAC和分层总和法这两种方法计算得到的地基沉降量结果之间的误差仅为1．2mm，满足地基设计的要求，且FLAC有限差分法计算地基沉降量具有较好的准确性、直观性和简便性。     

TLM法在二维非均匀介质电磁场计算中的应用

传输线模型方法(Transm ission Line Modeling,TLM)是近年来发展起来的描述快速电磁场现象的分支。我们将TLM方法应用于二维介质电磁场的计算,并且详细地阐述了该算法的实现过程。在数值实验中,分别使用TLM法、有限差分法计算各向同性介质中的静电场的分布,通过对结果进行对比分析,证明了TLM方法具有较高的精度,并且用TLM方法计算电磁场相当直观。同时,还用TLM法计算了在二维非均匀各向同性介质中,点电流源情况下研究区域中的电位分布,其结果较为理想。     

激发极化数据二维有限元反演法在金矿勘探中的应用

给出电阻率、激发极化法数据的二维有限元反演方法和原理 ,并将此方法用于高龙金矿电法勘探资料解释中 ,解释结果与已知地质资料基本吻合。由此证明 ,利用双线性模型进行二维反演的有效性及其独特的优点。     

基于有限差分原理的预应力锚索抗滑桩改进计算方法

针对现有预应力锚索抗滑桩计算模型及其相应计算理论存在的问题,基于有限差分法的原理,提出了改进的锚索桩计算模型并进行了详细的理论推导。根据实际的施工和受力过程,该模型包括预应力施加和滑坡推力作用两个阶段,通过滑坡推力分布形式的改进和桩锚协调变形方程的修正来真实反映预应力锚索抗滑桩的主动式受力特点。同时利用Matlab编制成相应的计算程序进行算例验证,并同目前普遍采用的计算理论进行对比分析。结果表明,该改进计算方法及其相应的计算程序充分考虑了预应力施加这一锚索桩特有的过程所带来的影响,且在计算中不必将锚索拉力等效为在桩顶处施加的剪力和弯矩。另外还可对桩前滑面以上存在任意厚度滑体和任意复杂地基条件的情况进行合理地设计计算,相对于目前已有的计算理论,该改进方法更加合理、可靠。     

有限单元法在地质力学中的应用

地质构造体和岩体是一种岩性和结构高度变化的非连续而且非均一的介质,在压力(包括岩体中的间隙水压力)和温度的作用下所产生的变形和破坏现象,不仅为非线性关系,并随空间和时间而变化。对某一点而言,这种关系会由于作用力的大小和时间的长短,由弹性过渡到塑性或粘性状态。对整体而言,在同一时间内,却会在不同的部位出现不同的应力状态和变形的程度。     

有限元求解地下水流数学模型的波阵解法

有限单元法求解地下水流数学模型,最终将形成一线代数方程组。利用有限元构成该方程组系数矩阵的特点,采用分块集合波阵方法(wave front method)求解该线代数方程组,可以大量节省计算所需的内存空间,为用小内存容量的计算机求解规模较大的地下水流问题,提供了一种有效的手段。     

贮量集中有限元方法在渗流计算中的优点

普通有限元方法和有限差分方法是渗流计算中常用的数值方法,而贮量集中有限元方法则很少被实际应用。为了使渗流计算者全面了解贮量集中有限元方法,并能够较多地应用这种方法,本文将渗流计算中的贮量集中有限元方法、普通有限元方法和有限差分方法进行了对比,具体比较和分析了有限元方程组的系数矩阵特征、计算工作量,通过具体的算例分析了它们的计算精度,由此指出贮量集中有限元方法的计算精度与有限差分法基本相同,而远好于普通有限元法,它的计算工作量小于其他二种方法。     

贮量集中有限元方法在渗流计算中的优点

普通有限元方法和有限差分方法是渗流计算中常用的数值方法,而贮量集中有限元方法则很少被实际应用。为了使渗流计算者全面了解贮量集中有限元方法,并能够较多地应用这种方法,本文将渗流计算中的贮量集中有限元方法、普通有限元方法和有限差分方法进行了对比,具体比较和分析了有限元方程组的系数矩阵特征、计算工作量,通过具体的算例分析了它们的计算精度,由此指出:贮量集中有限元方法的计算精度与有限差分法基本相同,而远好于普通有限元法,它的计算工作量小于其他二种方法     

草峪岭隧洞岩体结构特征及围岩稳定有限元分析

岩体结构是影响岩体力学性质和隧洞围岩稳定性的重要因素。本文依据大量实测岩体结构面的资料，统计求得了结构面分布的概率模型，采用Ｍｏｎｔｏ－Ｃａｒｌｏ法，获得岩体结构网络图进行有限元分析，位移、二次应力分布及塑性、拉裂区范围分布，规律均较清楚。     

有限差分偏移截断误差及其传递因子相角分析

讨论截断误差与误差传递因子相角的影响与决定因素 ,以寻求有限差分波动偏移的合理采样步长。用三种波场函数来模拟实际波场进行理论计算。结果表明 :时间采样步长Δt是截断误差的主导因素 ,空间采样步长Δx(横向 )和Δz(深度方向 ) ,尤其是Δx影响甚小。依据空间点变化时截断误差的变化规律 ,提出了变步长偏移法。分析误差传递因子相角等因素对有限差分波动方程偏移造成的相位畸变问题 ,找到相应规律。综合考虑截断误差及误差传递因子相角 ,给出了合理采样步长。     

三维观测系统中横向覆盖次数及CDP间隔的计算方法

总结了三维观测系统中横向覆盖次数及CDP间隔计算的综合平面图法、坐标法、Z变换公式法,指出了3种方法各自的优、缺点和适用性。