学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

频率域航空电磁法2.5维数值模拟软件开发

作　者: 谭林
导　师: 谭捍东
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 航空电磁法 有限单元法 2.5维数值模拟 人机交互式网格剖分 OpenMp
分类号: P631.325
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 118次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


航空电磁法(Airborne Electromagnetic简称AEM)是航空物探常用的测量方法之一。直升机频率域航空电磁系统IMPULSE拥有水平共面、垂直同轴两组线圈。本文将针对IMPULSE系统开展有限单元法2.5正演研究,并形成一套完整实用的正演软件。对于航空电磁法的2.5维问题,地下介质电性参数是二维,场源是三维,因而电磁场的分布是三维的,属三维正演问题。但是利用电磁场沿走向方向以场源中心是对称的这一特点,可以通过沿走向方向做傅里叶变换把空间域的2.5维问题转化为波数域的二维问题处理。频率域航空电磁法相对地面电磁法而言,有其独特的方面：激发源为磁性源,可等效成磁偶极子；接收的是磁场；激发和接收位置位于离地面一定高度处,且收发距比较小,收发距是固定的；场源是移动的；激发和接收频点数比较少等特点。本文选取有限单元法求解航空电磁法的边值问题,对场源项的处理方法、边界条件、波数域各磁场分量计算方法、傅里叶反变换离散波数的选取方法、生成有限单元网格的原则等技术进行了研究,实现了频率域航空电磁系统二维数值模拟计算。针对直升机航空电磁法编写了一套具有人机交互式的网格剖分软件,利用OpenMp并行库对频率域航空电磁数值模拟算法进行了并行设计,解决了计算各个频率下波数域中一次场带来的低效率,速度慢的问题,为今后的反演奠定了基础。并对正演计算结果进行可视化,形成了一套完整的正演软件。本文还利用新开发的正演软件对典型的二维地电模型进行数值计算测试分析,了解了它们在水平共面和垂直同轴两种装置下的响应特征。地下介质为倾斜板状体、棱柱体等良导体时,水平共面装置高频分量显示为双峰,低频则为单峰；垂直同轴装置高频为单峰,低频(实分量)为双峰。此时,不同装置类型反映的电阻率分布特征均有误差,水平共面装置表现为表层差异较大,垂直同轴装置深层差异大。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 引言  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 研究的目的与意义  12
  1.4 本文的主要工作和结构  12-14
第二章 航电2.5维数值模拟基本原理  14-26
  2.1 边值问题  14-17
    2.1.1 基本公式推导  14-16
    2.1.2 边界条件  16-17
  2.2 有限单元法求解  17-26
    2.2.1 有限元公式  17-18
    2.2.2 一次场计算  18-22
    2.2.3 场源项处理  22
    2.2.4 波数的选取  22-23
    2.2.5 有限单元网格剖分原则  23-25
    2.2.6 有限单元法流程图  25-26
第三章 数值模拟算法并行设计  26-30
  3.1 并行算法  26-28
    3.1.1 并行算法的实现  26-28
    3.1.2 并行算法的效果  28
  3.2 并行算法流程图  28-30
第四章 航空电磁可视化建模  30-35
  4.1 QtGui简介  30
  4.2 网格剖分模块设计  30-34
    4.2.1 设计思想  30-31
    4.2.2 模块类的设计  31-33
    4.2.3 模块界面及其功能  33-34
  4.3 网格剖分流程图  34-35
第五章 正演结果可视化  35-36
  5.1 视化模块设计  35
  5.2 结果显示  35-36
第六章 模型计算和分析  36-53
  6.1 倾斜板状模型  36-43
    6.1.1 水平共面装置  37-40
    6.1.2 垂直同轴装置  40-43
  6.2 棱柱体模型  43-45
    6.2.1 水平共面装置  43-44
    6.2.2 垂直同轴装置  44-45
  6.3 带覆盖层倾斜模型  45-48
    6.3.1 水平共面装置  45-47
    6.3.2 垂直同轴装置  47-48
  6.4 各种组合模型  48-53
    6.4.1 组合棱柱体模型一  48-50
    6.4.2 组合棱柱体模型二  50-53
第七章 结论和建议  53-55
  7.1 主要成果与结论  53
  7.2 今后建议  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-57

相似论文

  1. 攀钢钢渣作为大体积地基回填料的数值模拟研究,TU521.4
  2. 基于ANSYS二次开发的高填方拱涵的受力性状分析,U449
  3. 单梁双吊钩门式起重机结构分析与优化设计,TH213.5
  4. 基于NUSS手术的漏斗胸矫正手术方案研究,R655
  5. 基于OpenMP的遗传退火算法的并行化,TP301.6
  6. 多分辨率图像锥结合FCM的多核并行图像分割算法研究,TP391.41
  7. FDTD与MPSTD并行算法在电磁散射中的应用研究,O441.4
  8. 里伍铜矿采空区处理技术研究,TD862.1
  9. 寒冷地区开敞式水闸的温度应力分析,TV66
  10. 满堂红桥加固提载的数值模拟分析,U445.72
  11. 椒江大桥拓宽改造方案研究,U445.6
  12. 板式无砟道岔岔区板力学特性分析,U213.6
  13. 城轨车辆切削式专用吸能装置研究,U270.8
  14. BSD协议栈性能分析和并行优化,TP393.04
  15. 软件优化技术在软件开发项目中的应用研究,TP311.52
  16. 有限单元法在跨断层水准变化机理研究中的应用,P315.2
  17. 考虑土—结构相互作用的建筑结构水平地震作用研究,TU435
  18. 基于MPI和OpenMP的三维FDTD并行算法的研究,TN011
  19. 全自动捆钢机关键零部件设计研究,TG96
  20. 电网调度中心在线数据整合的研究和实践,TM73
  21. 一种5KW离网小型风力发电机组的工作可靠性研究,TM315

中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 地质、矿产普查与勘探 > 地球物理勘探 > 电法勘探 > 方法 > 电磁法
© 2012 www.xueweilunwen.com