时变场中导电导磁体的边界元素法

该文研究了低频人工时变场（似稳场）中任意导电导磁矿体的边界元素法。通过对矢量位的边界积分方程，再以样条边界元素法进行离散，得到实分量的常系数方程组和虚分量的二阶微分方程组。此方程可利用时间积分的样条函数方法求解，解出适量位后，利用磁场强度与矢量位Ａ的相应关系而求得二次磁场的水平分量和垂直分量。     

电离层影响下均匀半空间水平谐变电偶极子的电磁响应计算

空气介质和电离层是电导率不同的分层媒质,当研究由空气层中电流或磁矩激发的电磁场时,地面接收到的电磁波不仅受到空气介质、地下介质的影响,而且还受到电离层的影响。首先,推导出了电磁场一般边值问题,然后,将电离层、空气及地壳视为均匀、线性、各向同性的三层媒质,考虑地壳、空气、电离层的相互耦合,利用分离变量法推导求得了位于地壳表面水平谐变电偶极子的电磁响应表达式,通过这些表达式能够方便地求出电离层影响下均匀半空间空气层中的电磁场场值,同时,为后续的数值计算奠定了理论基础。     

边界元法计算曲化平精度的改进

解算“曲化平”问题,以二维情形为例Δμ(x,y)=0 μ|Ω=f(x,y)|Ω这里Ω为一段起伏不平的地形线,r=((x~2)+(y~2))~(1/2)。用边界元法求解参见。本文提出如下的改进意见: 一、边界元计算“曲化平”此类问题多出现在边界测点上精度不高,而远离边界测点精度较高。这是因为地表面异常值的测点边界往往还不是真正的边界,在测点边界以外,较小的异常值还会在一个相当的范围内存在,从而影响着边界附近测点的异常值。把它们考虑进去,会改善边界附近的地改值以及异常值较小的测点上的地改值。     

计算板状导体电磁瞬变响应的近似公式

自然界中的矿体大都呈板状,计算其电磁瞬变响应所用的公式相当复杂.为此,推导出一个近似的计算公式将具有普遍的实际意义,对异常的推断解释也是有益的.     

直升机频率域航空电磁系统在均匀半空间上方的电磁响应特征与探测深度

直升机频率域电磁系统的最大勘探深度究竟是多少，一直是有争议的问题。在实际工作中，通常认为其最大勘探深度为150m，但这些都是根据实际的勘查经验得出的，没有统一的标准。针对这一问题，根据均匀半空间模型，推导了不同装置的频率域电磁响应的理论公式，分析了不同装置的频率域电磁响应特征，探讨了电磁响应特征与穿透深度的关系，并给出了不同装置的频率域电磁系统的理论探测深度。     

点源二维势场问题的边界元法中点源处理方法

用傅氏变换将点源二维地电断面的三维边值问题,变换成二维问题.提出了波数选取的方法与确定傅氏反变换加权系数的解析方法.研究了提高计算精度和计算速度的方法技术.方法简单,精度较高.     

一种层状大地瞬变电磁响应正演计算的改进方法

频谱法是瞬变电磁法正演计算中常用的计算方法之一,其关键在于内层含贝塞尔函数的积分计算。对于重叠回线装置的瞬变电磁法正演的内层积分,以往采用在积分区间内寻找贝塞尔函数的零点分布,依次在相邻零点之间采用一般的数值积分法在求得各自的积分值后再叠加的方法进行计算。这种方法精度较高,但效率低。利用贝塞尔函数的大宗量渐近特性,提出一种新的计算方法。计算结果表明,该方法计算效率高、方法简单、精度可靠。     

基于聚类的煤矿井下钻孔瞬变电磁异常响应边界成像方法

为了提高煤矿井下钻孔瞬变电磁反演成像结果中的异常响应边界识别和解译能力,完成掘进工作面前方隐伏水害精准刻画、隐蔽致灾因素精细分析等地球物理解释,提出应用无监督机器学习中的聚类方法分析钻孔瞬变电磁处理成果。根据电阻率数值分布特征和2种聚类方法的特点,选择K-Means聚类算法对电阻率成像结果进行聚合分类;在聚类计算过程中,应用最远距离原则确定类簇的初始质心,选用欧氏距离作为距离计算方法,采用基于组内平方误差和的肘部法则确定聚类数目。针对掘进工作面前方的隐伏水害,分别采用三维数值模拟和井下现场应用实例进行了实用性和有效性验证。研究结果表明:该方法可自动识别最佳类簇数目,对电阻率实现准确聚类,聚类成像结果能改善原始成像模型的光滑过渡问题,突出异常响应边界,清晰显示异常响应形状和位置,有效帮助对钻孔瞬变电磁超前探测反演结果中的隐蔽致灾水体进行识别和归类。      

大地电磁响应数值计算中结点分布的最优化问题

首次提出用广义逆理论解决数值计算中结点分布的最优化问题。由于文章的目的仅在于提出和说明这种方法的概念,所以只考虑一种典型的一维大地模型,并叙述了广义逆理论在这种应用中的基本关系。结果表明这种算法可给出最佳的结点分布。雅可比矩阵,奇异值和对应的特征向量的分析,可以从本质上理解不同电性层中结点分布对数值计算精度的影响,对设计数值模型具有很重要的指导意义。本文的结果对二维和三维复杂模型的数值计算具有重要的参考意义。     

《地球物理用电磁理论》一书中在解“谐变磁场中的导电导磁柱”问题的错误

《地球物理用电磁理论》(美S．H．沃德著,新疆工学院电磁法科研组译)由地质出版社在1978年秋出版。这是一本有价值的参考书。我们在这里不准备详细评述,只是指出该书在解“谐变磁场中的导电导磁柱”问题的原则性错误(见原书87页到95页)。这部分计算是梅逸在1963年的研究结果,1971年沃德在编书时引用了梅逸的结果,但未予以改正。下面我们指     

深厚饱和软土场地中透镜体对上部结构地震响应的影响

工程场地中透镜体对地震动具有明显的影响,且饱和场地与相应干土场地的地震响应具有明显的差别,而目前对于深厚饱和软土场地中透镜体对地震响应的影响还鲜有研究。采用有限元-间接边界元耦合法,建立饱和场地中非线性土-结构动力相互作用模型,对深厚饱和软土场地中透镜体的宽度、厚度和埋深对上部结构动力响应的影响进行了系统地分析,并着重讨论了土骨架-孔隙水耦合作用的影响。研究表明,深厚饱和软土场地中的透镜体可能会明显改变上部结构的动力响应;透镜体的宽度、厚度和埋深对上部结构动力响应有不同程度的影响,且与干土场地中规律存在明显差异;土骨架-孔隙水耦合作用对上部结构动力响应的影响显著。