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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
采用积分方程法对各向异性海底地层海洋可控源电磁(MCSEM)响应进行三维数值模拟.首先利用算子理论给出各向异性海底地层中的压缩积分方程,由于满足压缩映射条件,该积分方程在任意参数下总是迭代收敛的.然后为了提高计算效率,引入分区域多重网格准线性近似技术.通过具体算例验证了所述算法在计算精度与效率方面的有效性.最后利用该算法考察并分析了海底地层的各向异性对MCSEM三维响应特征的影响. 关键词: 海洋可控源电磁法 各向异性 三维模拟 积分方程法  相似文献   

2.
周建美  张烨  汪宏年  杨守文  殷长春 《物理学报》2014,63(15):159101-159101
本文基于电场矢势与标势分解的耦合势有限体积法研究建立一套各向异性地层中海洋可控源电磁法的三维响应的高效数值模拟技术.首先引入电场的矢势和标势,将电场分解为无散场和无旋场之和,Maxwell方程转换为关于矢势与标势的混合Helmholtz方程,克服低感应数问题.在此基础上,借助Yee氏交错网格和有限体积法以及非均质单元中等效电导率公式,建立混合Helmholtz方程的离散方程.并采用直接法求解器PARDISO求解离散方程,有效保证在大的求解空间中仍然能够获得电磁场稳定可靠的数值解.此外,在数值模拟中利用差异场技术,克服源的奇异性问题,尽可能提高近场的计算精度.与解析解的对比证明了该算法的有效性.数值模拟结果表明,海洋可控源电磁法沿测线方向的电场,对油气藏的纵向电阻率敏感,对横向电阻率不敏感;对油气藏上方的覆盖层的纵向电阻率和横向电阻率都敏感.  相似文献   

3.
各向异性介质三维电磁响应模拟的Ho-GEBA算法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
陈桂波  毕娟*  张烨  李宗文 《物理学报》2013,62(9):94101-094101
本文基于积分方程法研究并建立了一种模拟横向同性介质中任意各向异性异常 体三维电磁响应的高阶广义扩展Born近似(Ho-GEBA)算法. 首先利用逐次迭代技术给出积分方程的广义级数展开解, 为保证其收敛性, 引入一种各向异性条件下满足压缩映射的迭代算子. 然后利用异常体区域分解技术, 并结合扩展Born近似原理, 得到各向异性介质三维电磁响应的Ho-GEBA解. 为提高效率, 计算过程中采用并矢Green函数的解析表达式. 最后通过数值计算实例对比验证了本文算法的有效性. 关键词: 高阶广义扩展Born近似 积分方程 电磁模拟 解析Green函数  相似文献   

4.
王浩  刘国权  栾军华 《物理学报》2012,61(4):48102-048102
三维晶粒长大规律是材料科学研究的核心问题之一, 本文通过考虑实际多晶组织中晶界能和晶界迁移率的不均匀性和各向异性因素对晶粒三晶棱处两面角大小的影响, 借助经典体视学中晶粒界面积分平均曲率与平均切直径的关系, 经推导得到了适合于凸形晶粒的一般性三维von Neumann方程, 结果表明实际凸形晶粒的准确长大速率可以表示为晶粒的平均切直径、三晶棱总长度和三晶棱处两面角的函数. 所得方程经过了Kelvin十四面体和5种规则多面体验证, 对于三维von Neumann方程(Nature, 2007, 446:1053)进一步推广并应用于实际金属和陶瓷材料具有重要的意义.  相似文献   

5.
用积分方程法设计三维混合型铁磁摇摆器   总被引:3,自引:3,他引:0  
本文导出了用积分方程法计算三维混合型磁铁磁场强度的方程组,以及磁体计算网络为长方体时的耦合系数,相应地编制了数值计算程序,给出了软件的磁化强度与永磁铁布局关系的数值模拟结果,最后对一种实验型高效微型混合磁铁摇摆器进行了数值计算。  相似文献   

6.
研究三维扩散方程的数值模拟.在非正规六面体网格上,使用积分内插法建立扩散方程差分格式,涉及到27个相邻网格,适用于大变形网格上带间断系数的拟线性扩散方程的计算.叙述差分格式的建立,推导通量流和网格顶点温度的计算公式,给出了数值试验结果.  相似文献   

7.
周建美  汪宏年  姚敬金  杨守文  马寅芝 《物理学报》2012,61(8):89101-089101
提出水平层状横向同性地层中频率测深资料的全参数快速迭代反演算法,以便从测量资料中同时确定各个地层的横向、 纵向电导率及层界面深度.首先,利用水平层状介质中电磁场并矢Green函数在频率波数域中的解析解和Sommerfeld积分的 快速计算技术确定正演响应.然后,利用摄动理论和Fourier逆变换公式,研究建立一套快速求解全参数Fréchet导数的 有效算法,并利用规范化处理和奇异值分解技术给出迭代反演过程.最后,给出数值试验证明反演理论的有效性以及反演算法 的抗噪声能力.  相似文献   

8.
王浩森  杨守文  白彦  陈涛  汪宏年 《物理学报》2016,65(7):79101-079101
方位随钻电磁测井是一种能够实时探测地层边界、实现地质导向与井眼成像的新型测井技术. 本文根据方位随钻电磁测井仪器的典型线圈系结构, 首先引入柱坐标系下非均质完全各向异性地层中电流源并矢Green函数, 并利用电磁场叠加原理给出倾斜发射线圈激发的电场以及倾斜接收线圈上感应电动势的计算公式; 然后应用电流源电场并矢Green函数的混合势克服非均质地层中电磁数值模拟的低感应数问题, 通过ρ 和z方向上Lebedev网格设法降低网格节点个数, 并且利用标准化算法确定柱坐标系下非均质单元上的等效电导率. 在此基础上, 用三维有限体积法建立柱坐标系电场混合势的离散方法, 得到一个交错网格上电场矢势和标势大型代数方程, 并用不完全LU分解以及稳定双共轭梯度法确定数值解. 最后, 通过数据模拟结果对算法的有效性进行检验, 并考察钻铤、线圈倾斜角度以及地层各向异性等参数对仪器响应的影响. 数值结果表明: 在柱坐标系下用三维有限体积法的数值模拟算法处理非均质各向异性层中方位随钻电磁测井响应可以得到很好的结果. 钻铤、电导率各向异性、层边界均对方位随钻电磁波测井响应产生较大的影响; 在电阻率较大的地层, 幅度比和相位差响应越小; 发射线圈和接收线圈同时倾斜时, 幅度比和相位差响应受地层的影响更灵敏.  相似文献   

9.
针对具有电大尺寸、厚介质罩且馈源采用特定模式激励的高功率微波(HMP)传输及辐射结构研究了一种新型的电磁建模技术。将模式匹配方法与积分方程方法进行混合,构建了电磁模型的方程组,采用多层快速多极子技术、预条件器等进行求解加速,最终形成了可对电大尺寸HPM传输、辐射系统进行高效全波电磁仿真的技术。以电大变张角喇叭馈源、功率合成天线、波束波导及波束波导天线作为实例,构建了几何及电磁模型,并进行了包括远区方向图、近区功率密度分布在内的数值模拟,对该技术的正确性和通用性进行了验证。结果表明,该技术边界拟合准确,内存消耗低,且对馈电模式能予以准确反映,适用于HPM传输发射的高效高精度模拟。  相似文献   

10.
针对具有电大尺寸、厚介质罩且馈源采用特定模式激励的高功率微波(HMP)传输及辐射结构研究了一种新型的电磁建模技术。将模式匹配方法与积分方程方法进行混合,构建了电磁模型的方程组,采用多层快速多极子技术、预条件器等进行求解加速,最终形成了可对电大尺寸HPM传输、辐射系统进行高效全波电磁仿真的技术。以电大变张角喇叭馈源、功率合成天线、波束波导及波束波导天线作为实例,构建了几何及电磁模型,并进行了包括远区方向图、近区功率密度分布在内的数值模拟,对该技术的正确性和通用性进行了验证。结果表明,该技术边界拟合准确,内存消耗低,且对馈电模式能予以准确反映,适用于HPM传输发射的高效高精度模拟。  相似文献   

11.
We investigate the propagation of electromagnetic waves in stratified anisotropic dielectric-magnetic materials using the integral equation method (IEM). Based on the superposition principle, we use Hertz vector formulations of radiated fields to study the interaction of wave with matter. We derive in a new way the dispersion relation, Snell's law and reflection/transmissioncoefficients by self-consistent analyses. Moreover, we find two new forms of the generalized extinction theorem. Applying the IEM, we investigate the wave propagation through a slab and disclose the underlying physics, which are further verified by numerical simulations. The results lead to a unified framework of the IEM for the propagation of wave incident either from a medium or vacuum in stratified dielectric-magnetic materials.  相似文献   

12.
Simulating antennas around a conducting object is a challenge task in computational electromagnetism, which is concerned with the behaviour of electromagnetic fields. To analyze this model efficiently, an improved integral equation-fast Fourier transform (IE-FFT) algorithm is presented in this paper. The proposed scheme employs two Cartesian grids with different size and location to enclose the antenna and the other object, respectively. On the one hand, IE-FFT technique is used to store matrix in a sparse form and accelerate the matrix-vector multiplication for each sub-domain independently. On the other hand, the mutual interaction between sub-domains is taken as the additional exciting voltage in each matrix equation. By updating integral equations several times, the whole electromagnetic system can achieve a stable status. Finally, the validity of the presented method is verified through the analysis of typical antennas in the presence of a conducting object.  相似文献   

13.
The Skorniakov-Ter-Martirosian (STM) integral equation is widely used for the quantum three-body problems of low-energy particles (e.g., ultracold atom gases). With this equation these three-body problems can be efficiently solved in the momentum space. In this approach the boundary condition for the case that all the three particles are gathered together is described by the upper limit of the momentum integral, i.e., the momentum cutoff. On the other hand, in realistic systems, the three-body recombination (TBR) process can occur when all these three particles are close to each other. In this process two particles form a deep dimer and the other particle can gain high kinetic energy and then escape from the low-energy system. In the presence of the TBR process, the momentum-cutoff in the STM equation would include a non-zero imaginary part. As a result, the momentum integral in the STM equation should be done in the complex-momentum plane. In this case the result of the integral depends on the choice of the integral path. Obviously, only one integral path can lead to the correct result. In this paper we consider how to correctly choose the integral path for the STM equation. We take the atom-dimer scattering problem in a specific ultracold atom gas as an example, and show the results given by different integral paths. Based on the result for this case we explore the reasonable integral paths for general case.  相似文献   

14.
在单光子发射断层成像(SPECT)中, 为了校正劣化因素的影响, 提高图像质量, 需要对SPECT成像的物理过程进行准确建模. 本文提出了基于Boltzmann输运方程及其Neumann级数解理论的SPECT系统解析建模方法, 并采用数论高维数值积分算法对解析建模公式进行数值求解. 分别对点源、均匀圆柱体模型和NCAT模型进行SPECT投影过程计算, 将其结果与传统的Monte Carlo建模方法进行比较. 结果表明解析建模方法的计算速度和精度综合性能优于Monte Carlo建模方法, 且具有不受统计噪声影响的优点, 因而更适于进行SPECT成像过程的建模.  相似文献   

15.
宛新林  席道瑛 《计算物理》2009,26(6):892-896
针对三维地电场正演计算过程中形成的超大规模稀疏线性方程组,采用不完全Cholesky分解方法进行预条件处理,经过条件数改善后形成的新线性方程组的系数矩阵变为一个近似的单位矩阵,再应用Lanczos算法将会提高数值计算的稳定性,加快迭代收敛的速度,通常在迭代次数远小于系数矩阵阶数时就能得到较好精确解的近似值,为下一步的电阻率三维反演计算打下了非常好的基础.  相似文献   

16.
单轴各向异性晶体纤芯偏振光传播特性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
张岩宇  励强华 《光学学报》2014,34(2):206004-65
提出了一种光纤芯为单轴各向异性晶体、光轴方向为x轴、包层为各向同性材料的新型光纤模型。应用波导方程近似地求出光纤内场强分布,利用数值模拟分析了o光和e光的传播常数β随归一化频率V变化的色散曲线。进一步分析了光纤芯半径对o光和e光的色散方程的影响,结果表明光纤芯半径对o光和e光截止频率没有影响。基于以上特性,分别讨论了o光和e光传播常数β随光纤芯半径变化的曲线。通过分析光纤介电常数对色散曲线的影响,表明当入射光的归一化频率在一定范围内时,通过改变x方向和y方向介电常数的比值可以改变光纤内传播光的偏振方向。研究结果为设计偏振光纤提供了理论依据。  相似文献   

17.
A numerical simulation code for three dimensional problems of near-field optics has been developed using the volume integral equation with the moment method. The object is assumed to be continuous and macroscopic dielectric and can be treated by macroscopic Maxwell#x0027;s equations. The code can treat the large-scale moment method matrix that is obtained by the discretization of the volume integral equation. The resultant matrix equation is solved by an iteration method called the generalized minimum residual method with reasonable computational cost for simple problems of near field optics. Simulation of a simplified model of a scanning near-field optical microscope has been performed and basic polarization characteristics of the system have been investigated in detail. The code is also applied to the collection-mode of a photon scanning tunneling microscope, where the incident wave is the evanescent wave, and basic relation between near-field and far field i.e., output image, is recognized.  相似文献   

18.
Usually, only Coulomb interactions between charged particles which are independent of time are considered in BBGKY theory of a nonrelativistic plasma. In relativistic case, the induced electromagnetic forces between charged particles which are dependent on time obviously should be considered. A Lorentz-covariant generalized n-time Liouville equation for classical plasma is established. A convenient form applicable to the laboratory frame of this equation is also given. The relativistic BBGKY hierarchy is developed in which both Coulomb and electromagnetic forces between particles are included. A method for solving the relativistic pair correlation equation is given in polarization approximation. A new formula for calculating collision integral in terms of discrete particle Green functions is given. A number of generalized Boltzmann equations for relativistic plasmas are derived.  相似文献   

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