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.     

用边界元法进行二维重力异常反演

重力异常正演计算的边界元方法是利用格林公式将通常的沿整个密度体的体积分转变为沿密度体边界的积分,这样使问题的维数降低了一维,从而加快了计算速度、提高了计算精度。本文利用边界积分公式解反问题,这样减少了求解参数,提高了稳定性。理论模型计算表明,该法适用于形状复杂均匀密度体的反演,特别是它能用于地下起伏密度界面的确定。     

点源二维电阻率测深边界单元法

本文重点阐述了点源二维电阻率测深边界单元方法原理、方法技术。针对电阻率测深装置特点。提出的区间截断剖分法,有利于节省计算机内存,提高计算速度,降低成本。文中用边界元法计算了若干地电形体上对称四极测深和等比装置的ρs测深曲线,获得了一些有益的结果。     

RPIM求解点源二维变分问题的最优形状参数

径向基点插值法( RPIM)作为一种高精度的无网格方法,其形函数采用与径向基函数结合的插值方法构造,边界条件可直接加载. 将RPIM用于点源二维变分问题的求解,介绍了RPIM的近似原理;推导了点源二维问题的RPIM总体矩阵表达式,简述了背景网格积分技术,研究了高斯点数目对RPIM计算精度的影响;最后通过数值试验得出了支持域无量纲尺寸α最优选择区间与RPIM形状参数最优值. 研究结果表明:RPIM求解点源二维变分问题具有较好的鲁棒性,α最优区间为1.0~1.2.     

点源场电阻率法二维地形改正的边界元法

边界元法是一种新的数值计算方法。本文讨论了该法的基本原理。由于边界元法可降低数值模拟的空间维数,因而在地形改正中,边界元法与区域型解法(例如。有限单元法和有限差分法)比较,该法具有基本方程组阶数低、输入数据少、精度高、速度快等优点。本文用解析法验证了角域地形上视电阻率数值解的正确性。实践表明:用边界元法获得的地形改正的视电阻率曲线突出了矿异常;点源场电阻率法2—D地形改正的边界元解法是一种经济有效的方法。     

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。     

边界积分方程法二维电阻率层析成像

本文基于作者在文献［１］中提出的边界积分方程,建立了一种新的二维电阻率层析成像方案。与目前国内外用有限元法和α中心法的成像方法相比,该方法无需计算雅可比矩阵,也不必做线性化近似。这不仅节省了计算时间,而且使成像迭代过程稳定,可以对实际上广泛存在的大电性对比度介质获得满意的成像效果,从而大大提高了电阻率层析成像技术的实用性。文中给出的数值模拟结果显示了该方法的有效性。     

点源二维地电模型反演方法的研究

为了提高电法勘探数据解释的能力,寻找较好的二维反演方法,本文在研究改进的阻尼最小二乘法在二维反演中应用的同时,成功地引进和发展了Box-Kanemasu反演法。在微机上实现了电法勘探数据的二维反演解释。理论和实际地电模型的二维反演算例表明,该方法的理论是正确的,方法是切实可行的。     

瞬变弹性动力问题的一个边界元法

本文给出了瞬变弹性动力问题的一个边界元法。该法是利用威尔逊——θ法的差分公式,把运动方程化为椭圆型微分方程。根据贝蒂定理和动力点荷载的特解,可获得动力问题的边界积分方程。这个解法是在真实时间域内逐步求解的,不需要使用拉氏变换。一个应力波传播的数值算例证实了该方法使用方便,且解答精度较高。     

三维边界元与二维有限元的耦合模拟技术

根据地下水模拟中某些实际问题的需要，尝试了一种三维边界元（３Ｄ－ＢＥＭ）和二维有限元（２Ｄ－ＦＥＭ）相结合的数值模拟方法。在局部均质的三维流明显的区域，用３Ｄ－ＢＥＭ模拟；而在大部分非均质的以二维流为主的区域，用２Ｄ－ＦＥＭ模拟。在二者公共的内边界上，通过水流的连续性条件把二者耦合成一个体系。这种方法发挥了二者各自的长处。     

基于二维经验模态分解的地磁基准图制备边界补偿方法

针对采用矩谐分析方法构建地磁基准图的边界震荡问题, 提出一种基于二维经验模态分解的区域地磁异常数据边界补偿方法.采用二维经验模态分解方法对区域地磁异常数据进行多尺度分解, 对分解所得小尺度本征模态函数分量, 利用总体Hilbert变换法进行瞬时频率和瞬时幅值特征提取, 通过自采样和特征匹配进行边界补偿; 将大尺度分量之和作为趋势项, 利用三角函数方法建立模型并计算边界之外的大尺度磁异常值.实验证明, 相比当前已有方法, 可以更加有效地抑制对区域地磁异常数据进行矩谐分析的边界震荡问题, 稳定提高构建地磁基准图的准确性.      

点源二维地形视电阻率数值模拟

一般情况下,边界元法所建立的线性方程组系数矩阵为一满置矩阵。针对地形剖面的计算特点,本文提出了满置矩阵转换为带宽矩阵,用一维压缩存贮该带宽矩阵的方法,编制了点源二维地形视电阻率响应的计算程序,极大地减少了计算机内存和时间。     

2.5维各向异性介质中多波波场正演模拟与波场分析

完全3维弹性波数值模拟计算时间长,并且占用庞大的计算资源,这不利于在计算机配置不高的情况下进行科学研究,而二维弹性波数值模拟又达不到三维模拟的精度;同时,当模型、波场空间分布比较复杂时,传统的3维波动方程拟谱法模拟结果比较差.因此,在较高数值精度的一阶应力-速度弹性波动方程的基础上,采用傅氏变换仅计算y方向的偏导数,利用有限差分方法计算x、z方向和时间的偏导数,即利用2.5维数值模拟方法,实现在二维介质中计算三维弹性波场.最后通过数值模拟实现了在各向异性介质中多波波场的数值模拟,验证了2.5维方法是一种高精度、高效率、且能适应复杂模型的正演模拟方法,通过波场分析进一步认识了波在各向异性介质中的传播规律.     

任意三维地电模型视电阻率异常的边界元法数值解

边界元法(BEM)是一种新的数值方法。由于该法可以降低所研究场问题的维数,因而边界元法较之域型法(FEM和FDM)具有应用简便、数据量少、计算快、精度高等优点。从而,用该法解决了域型法难以实现的三维地电模型视电阻率异常的计算问题。本文论述了用边界无法求解点源场地表水平和起伏下三维地电体位场问题的方法原理和数值处理技术,并给出了若干算例:导电球状矿体上视电阻率数值解与解析解结果;导电球状矿体上不同测线上视电阻率平剖曲线;三维山脊地形下导电椭球状矿体上视电阻率联剖曲线及其地形改正结果等。由本文内视电阻率的边界元法数值解与解析解结果对比的一致性和三维地形校正的显著效果,表明了边界元法是求解任意三维地电模型上位场问题的有效方法。由于用该法实现了对任意三线地质体上空间位场计算,必将推动三维电法勘探工作的开展与深入研究,无疑会对提高电法勘探的地质效果发挥重要作用。     

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。      

二维小波变换对水平切片进行图象处理方法研究

本文提出用二维小波变换对水平切片进行图象处理的方法,通过把水平切片分解为不同尺度的图象,根据解释需要,提出在某尺度下的隐含信息,以便提高解释精度。     

电法勘探中有覆盖层的点源二维、点源三维边界元法正演

本文提出用二层介质格林函数作为余量加权函数,归化边界积分方程的边界单元法。通过对有水平覆盖层的点源二维、点源三维正演计算表明,本算法明显地优化了以往的边界元法,计算精度高,方程组规模小,节省内存空间,仅在一般微机上即可实现,扩大了边界单元法在电法勘探中的应用范围。