[發明專利]三維頻率域可控源數值模擬方法

有效

• 申請號: 201810204029.X
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108509693B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 柳建新;劉嶸;柳卓
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 鄭雋;吳筱娟

1.一種三維頻率域可控源數值模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S100：將計算區域定義在電阻率異常體及其鄰近包裹層內，并剖分為多個規則的單元體；

步驟S200：計算人工源激發條件下的初始電場，采用加權余量法，在所述計算區域內建立所述單元體的棱邊中點的有限元方程組，采用節點重排，將所述有限元方程組的系數分解為關于所述計算區域的內部節點與邊界節點的系數矩陣，

所述系數矩陣包括第一分塊矩陣、第二分塊矩陣、第三分塊矩陣和第四分塊矩陣，所述第一分塊矩陣與所述第四分塊矩陣為對稱稀疏矩陣，且所述第一分塊矩陣元素為復數，所述第四分塊矩陣元素包含未知邊界結點的二次磁矢量勢，所述第一分塊矩陣和所述第二分塊矩陣構成混合方程組，所述混合方程組以內部節點二次電場與邊界節點二次電場為未知數；

步驟S300：使用格林函數定義觀測點為邊界節點，使得所述內部節點的二次電場表達邊界節點的二次電場；

步驟S400：將所述格林函數表達式代入所述混合方程組，得到僅關于所述內部節點二次電場的第一方程組；

步驟S500：求解所述第一方程組，得到所述單元體所含節點的二次電場值；將觀測點位置換為觀測系統測點位置，重復步驟S300，得到測點的二次電場值。

2.根據權利要求1所述的三維頻率域可控源數值模擬方法，其特征在于，所述步驟S300還包括以下步驟：采用體積分方程法中的格林函數，使所述計算區域的內部節點二次電場表達邊界節點二次電場。

3.根據權利要求2所述的三維頻率域可控源數值模擬方法，其特征在于，步驟S300采用所述格林函數步驟中包括計算異常體內散射電流源產生的二次電場步驟，該步驟中采用矢量有限元線性插值基函數近似單元中心散射電流源。

4.根據權利要求1所述的三維頻率域可控源數值模擬方法，其特征在于，步驟S100所述電阻率異常體及其鄰近包裹層為剖分步驟中所用網格向x,y,z三個方向分別延伸一個單元的厚度形成。

5.根據權利要求1所述的三維頻率域可控源數值模擬方法，其特征在于，步驟S200計算所述初始電場的步驟包括以下步驟：

步驟S210：計算所述人工源的激發源電流強度J；

步驟S220：計算在層狀背景為空氣層和/或均勻大地層狀條件下，x，y或z方向線載電流發射源在均勻空氣和/或大地組成的介質模型中產生的磁矢量勢；

步驟S230：通過使用格林函數求得所述剖分單元體的棱邊中點的初始電場值。