金属干扰环境下矿井瞬变电磁有限元正演模拟研究 被引量：1

1

作者 朱姣 姜志海 +3 位作者 殷长春 邱长凯 李毛飞 高兆丰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4578-4589,共12页

金属干扰一直以来都是影响矿井瞬变电磁探测数据可靠性的关键因素之一。不仅给数据解释带来误判、错判,甚至导致接收信号彻底无效,因此系统研究金属环境下的瞬变电磁响应特征至关重要。可采用三维矢量有限元法实现金属干扰环境下的瞬变... 金属干扰一直以来都是影响矿井瞬变电磁探测数据可靠性的关键因素之一。不仅给数据解释带来误判、错判,甚至导致接收信号彻底无效,因此系统研究金属环境下的瞬变电磁响应特征至关重要。可采用三维矢量有限元法实现金属干扰环境下的瞬变电磁正演模拟。利用精细化四面体网格对全空间计算区域进行空间离散,同时引入二阶后退欧拉时间离散格式,将直接求解器MUMPS用于线性方程的求解,最终获得高精度的数值解。在验证算法精度的基础上给出金属干扰环境下的矿井瞬变电磁响应,证明非结构有限元法对交界面电阻率差异巨大、磁导率参数较大的含金属模型依然能够进行较好的模拟。为系统分析金属干扰环境下瞬变电磁响应规律,设计切合实际尺寸的典型块状金属和金属工字钢模型。以精细化四面体网格拟合金属模型界面并提取数值模型的电磁扩散剖面,分析金属体与接收线圈距离及金属体尺寸对响应信号的影响。非结构有限元法数值模拟结果表明:巷道内金属的存在使得电磁场信号产生畸变,感应电动势曲线在晚延时产生异常高值。并且金属体尺寸越大、距离越近,则感应电动势响应幅值更大、影响范围越广,甚至淹没目标含水地质体的信号。可移动的块状金属与连续的工字钢在响应特征上具有相似的规律,因此在工程实践中可通过调整距离等方式对其处理。 展开更多

关键词 矿井瞬变电磁法 金属干扰 三维正演模拟 矢量有限元 全空间

在线阅读 下载PDF 职称材料

磁矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元正演计算方法

2

作者 杨聪 任政勇 +3 位作者 陈程 姚鸿波 唐旭 汤井田 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2015-2028,共14页

全球电磁感应测深方法能获得地球深部电导率结构分布,目前被广泛应用于地球内部结构与热状态研究.地磁台站与地磁卫星观测的电磁感应数据为时间序列信号,在时间域分析全球电磁感应数据,特别是分析频谱极宽的磁暴脉冲响应,具有天然的优势... 全球电磁感应测深方法能获得地球深部电导率结构分布,目前被广泛应用于地球内部结构与热状态研究.地磁台站与地磁卫星观测的电磁感应数据为时间序列信号,在时间域分析全球电磁感应数据,特别是分析频谱极宽的磁暴脉冲响应,具有天然的优势.然而,当前的全球电磁感应数据解释技术一般在频率域进行,缺少时间域中的研究成果.为了弥补缺少时间域全球电磁感应数据解释方法的问题,本文开发了一种基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元并行正演求解方法,具备高精度快速计算源于地球外部时变电流源的地球感应电磁场时间序列的能力,特别适合于计算与分析频谱极宽的磁暴脉冲电磁感应时变响应.首先,建立基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域微分控制方程,结合磁层外部电流源的物理属性建立边界条件和初始条件,从而构建出全球电磁感应时间域初始边界值问题.然后,利用四面体矢量有限元技术和无条件稳定的隐式后退欧拉公式,分别实现磁场矢量势的空间域和时间域离散,进而获得不同时刻的实系数大型有限元线性方程组,借助于高性能并行直接求解器,快速高精度地求解不同时刻的磁场矢量势与感应磁场.最后,利用理论模型验证本文算法的正确性.利用Dst磁暴环电流指数建立的时间域电流源与真实地球三维电性模型,研究"澳科一号"后续卫星200 km轨道对中国和澳大利亚下方地幔转换带高导体的探测能力,结果表明这些地幔转换带异常体在200 km卫星轨道高度能产生明显异常.综上所述,本文开发的时间域全球电磁感应方法不仅具备精确快速计算全球感应电磁场时间序列响应的能力,还能为反演与解释"澳科一号"等我国地磁卫星观测数据提供技术支持. 展开更多

关键词 时间域全球电磁感应 矢量有限元法 三维正演 地幔电性结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

瞬变电磁快速三维正演 被引量：5

3

作者 李瑞雪 王鹤 +2 位作者 席振铢 蒋欢 刘愿愿 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3477-3482,共6页

为了提高瞬变电磁法三维正演计算速度,一方面,采用矢量有限单元法与积分方程法相混合,使24维单元矩阵的阶数降低到12维,减少大型稀疏矩阵的计算时间,同时增强边界条件的连续性,避免出现伪解;另一方面,引进Flow-through Hankel transfor... 为了提高瞬变电磁法三维正演计算速度,一方面,采用矢量有限单元法与积分方程法相混合,使24维单元矩阵的阶数降低到12维,减少大型稀疏矩阵的计算时间,同时增强边界条件的连续性,避免出现伪解;另一方面,引进Flow-through Hankel transform快速计算技术,解决不同收发距的贝塞尔函数重复计算的问题,进一步节省计算时间。研究结果表明:引入矢量有限单元法的混合法和Flow-through Hankel transform快速计算技术不但能保证3维计算精度,而且能提高计算速度。 展开更多

关键词 瞬变电磁法 3维正演 FLOW-THROUGH HANKEL transform 矢量有限单元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

起伏地表频域/时域航空电磁系统三维正演模拟研究 被引量：19

4

作者 张博 殷长春 +1 位作者 刘云鹤 蔡晶 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1506-1520,共15页

由于航空电磁系统具有工作频率低、时间延迟短等特点,地形对航空电磁响应有很大影响,忽略地形影响会给航空电磁数据解释造成很大误差.本文将基于非结构化网格的矢量有限元法应用于模拟起伏地表条件下频域/时域(FD/TD)三维航空电磁系统响... 由于航空电磁系统具有工作频率低、时间延迟短等特点,地形对航空电磁响应有很大影响,忽略地形影响会给航空电磁数据解释造成很大误差.本文将基于非结构化网格的矢量有限元法应用于模拟起伏地表条件下频域/时域(FD/TD)三维航空电磁系统响应.该方法由于采用非结构网格,与传统的结构化网格电磁正演算法相比,能更好地拟合地形和地下不规则异常体,提高对不规则地形和地下介质航空电磁响应的计算精度.通过将计算结果与半空间模型的半解析解及已发表的结果进行对比,检验了本文算法的精度.通过对典型山峰和山谷地形航空电磁响应分析对比,总结了地形对航空电磁响应的影响特征.研究结果对航空电磁地形效应的识别和校正具有指导意义. 展开更多

关键词 航空电磁 三维正演 地形效应 矢量非结构有限元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

大地电磁三维矢量有限元正演模拟 被引量：2

5

作者 石明 冯德山 +1 位作者 李开鹏 王珣 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期119-125,共7页

从Maxwell方程出发,开展了三维大地电磁场所满足的边值问题研究,利用加权余量法导出了三维大地电磁有限元方程.介绍了三维矢量有限元六面体网格剖分方式、插值基函数选取,推导了三维大地电磁矢量有限元正演的单元刚度系数矩阵及离散格式... 从Maxwell方程出发,开展了三维大地电磁场所满足的边值问题研究,利用加权余量法导出了三维大地电磁有限元方程.介绍了三维矢量有限元六面体网格剖分方式、插值基函数选取,推导了三维大地电磁矢量有限元正演的单元刚度系数矩阵及离散格式.编制了三维矢量有限元大地电磁正演的Matlab程序.三维COMMEMI 3D-1模型的视电阻率曲线与国际通用的标准测试数据能很好地拟合,验证了作者编写的矢量有限元正演程序的正确性.通过对高、低阻异常体的阻抗张量形态分析,说明张量阻抗等值线图能用以大致判断异常体特性,丰富了大地电磁响应特征的表达方式. 展开更多

关键词 l矢量有限元 大地电磁 正演模拟 张量阻抗

在线阅读 下载PDF 职称材料

跳帧转换编码中的运动矢量修正

6

作者 李晓辉 金庆学 +1 位作者 董武 贾明华 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第4期54-57,共4页

在跳帧转换编码中,利用前向向量法进行运动矢量合成可以得到较好的图像信噪比。本文提出了用HAVS快速搜索算法对合成的运动矢量进行修正的方法,同时给出了一个最佳搜索窗口。实验结果表明,在±2像素内,用HAVS算法对合成的运动矢量修... 在跳帧转换编码中,利用前向向量法进行运动矢量合成可以得到较好的图像信噪比。本文提出了用HAVS快速搜索算法对合成的运动矢量进行修正的方法,同时给出了一个最佳搜索窗口。实验结果表明,在±2像素内,用HAVS算法对合成的运动矢量修正,既能明显提高图像的信噪比,同时又能最大限度的降低计算量。 展开更多

关键词 转换编码 跳帧 运动估值 运动矢量修正 前向向量法 HAVS

在线阅读 下载PDF 职称材料

稀疏向量技术在静态安全分析中的应用 被引量：25

7

作者 何洋 洪潮 陈昆薇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期41-44,共4页

提出了一种基于稀疏向量技术的快速算法。该算法采用稀疏向量法、基于因子表路径树的矩阵部分重新因子化法、快速前代/回代法等稀疏向量技术,充分利用了矩阵的稀疏性,避免了求解电力网络方程中的不必要计算,使静态安全分析程序的计算效... 提出了一种基于稀疏向量技术的快速算法。该算法采用稀疏向量法、基于因子表路径树的矩阵部分重新因子化法、快速前代/回代法等稀疏向量技术,充分利用了矩阵的稀疏性,避免了求解电力网络方程中的不必要计算,使静态安全分析程序的计算效率得到显著的提高。通过对IEEE-118、IEEE-300算例系统的验算分析,表明了该算法能够显著地减少计算量、缩短计算时间、提高计算速度。 展开更多

关键词 电力系统 稀疏向量技术 静态安全分析 可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于BP-HMM的网络入侵检测方法研究 被引量：2

8

作者 黄光球 汪晓海 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期131-133,163,共4页

提出了基于BP-HMM模型的网络入侵检测方法,给出了该模型的训练和识别方法。由于纯粹的HMM建立的分类器不能兼顾每个模型对其对应目标有很强的识别能力和模型之间差异性的最大化,因此将BP神经网络集成到HMM框架中,用BP网络为HMM提供状态... 提出了基于BP-HMM模型的网络入侵检测方法,给出了该模型的训练和识别方法。由于纯粹的HMM建立的分类器不能兼顾每个模型对其对应目标有很强的识别能力和模型之间差异性的最大化,因此将BP神经网络集成到HMM框架中,用BP网络为HMM提供状态概率输出。通过BP网络的粗分类,克服了HMM的缺陷,提高了系统的分类识别能力。 展开更多

关键词 BP-HMM 向量量化 前(后)向评估算法 任意路径方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于混合阶矢量基函数的海洋可控源电磁三维谱元法数值模拟 被引量：10

9

作者 陈汉波 李桐林 +1 位作者 熊彬 王者江 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期343-353,共11页

在前人工作的基础上,本文推导了电导率任意各向异性介质的海洋可控源电磁三维谱元法正演方程.采用一次场/二次场分离算法结合混合阶矢量基函数,可以有效避免源点的奇异性的影响,从而提高数值解的精度.采用任意六面体单元离散研究区域,... 在前人工作的基础上,本文推导了电导率任意各向异性介质的海洋可控源电磁三维谱元法正演方程.采用一次场/二次场分离算法结合混合阶矢量基函数,可以有效避免源点的奇异性的影响,从而提高数值解的精度.采用任意六面体单元离散研究区域,有利于模拟复杂地形和地电结构.利用不完全LU分解的Induced Dimension Reduction(IDR(s))迭代算法求解线性方程组,有效地提高了求解的效率.设计典型的地电模型进行正演计算,并将计算结果与有限元解进行对比,对比结果表明本文提出的基于混合阶矢量基函数的海洋可控源电磁三维谱元数值模拟算法是正确的、有效的.本文算法具有良好的通用性,可推广用于电导率呈任意各向异性的陆地电磁、井中电磁等数值模拟研究. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 谱元法 混合阶矢量基函数 各向异性 正演

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于降低时间分辨率转换编码模型的运动估值方法 被引量：2

10

作者 金庆学 贾明华 李晓辉 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第6期48-52,共5页

分析了基于降低时间分辨率转换编码模型的运动估值问题,给出了双线性内插法、前向主向量选择法和前向向量法的理论分析结果和实验结果。实验结果表明:前向向量法比其它两种方法不仅提高了图像的信噪比,而且减少了计算量。

关键词 运动估值 转换编码 时间分辨率 信噪比 图像 内插法 计算量 向量法 实验结果 选择法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于向量法解决机器人正向运动学教学难题

11

作者 荆学东 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2013年第4期147-151,共5页

为解决机器人正向运动学教学中大学生对位姿矩阵以及刚体变换难以理解的难题,以向量法建立了刚体的位姿矩阵,并以向量法推导了刚体绕空间任意轴线旋转的变换矩阵.以此为基础,证明了矩阵左乘和右乘所对应的不同刚体运动,最终利用矩阵右... 为解决机器人正向运动学教学中大学生对位姿矩阵以及刚体变换难以理解的难题,以向量法建立了刚体的位姿矩阵,并以向量法推导了刚体绕空间任意轴线旋转的变换矩阵.以此为基础,证明了矩阵左乘和右乘所对应的不同刚体运动,最终利用矩阵右乘导出了D-H变换矩阵,从而建立机器人学正向运动学方程. 展开更多

关键词 向量 矩阵 机器人 正向运动学 教学法

在线阅读 下载PDF 职称材料

井下采空区时域不连续伽辽金法电磁正演

12

作者 王树奇 黄茸茸 吴楠 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期348-354,共7页

为了获取准确的井下采空区的地理信息,利用时域不连续伽辽金法(DGTD)和高阶叠层矢量基函数的特点,建立了井下采空区三维空间模型,研究了高阶叠层矢量基函数阶数对井下采空区电磁正演精度的影响,得到井下采空区电磁场强度的空间分布规律... 为了获取准确的井下采空区的地理信息,利用时域不连续伽辽金法(DGTD)和高阶叠层矢量基函数的特点,建立了井下采空区三维空间模型,研究了高阶叠层矢量基函数阶数对井下采空区电磁正演精度的影响,得到井下采空区电磁场强度的空间分布规律。井下采空区电磁正演模拟结果表明,采用2.5阶叠层矢量基函数的DGTD方法计算精度比传统低阶棱边基函数提高了74%,证明了该方法对复杂目标电磁特性研究的实用性,并能准确可靠地实现井下采空区地质结构的电磁探测。 展开更多

关键词 井下采空区 时域不连续伽辽金法 高阶叠层矢量基函数 电磁正演

在线阅读 下载PDF 职称材料