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    重庆时时彩组三: 任意磁化率分布复杂磁性体磁场梯度张量数值模拟方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201611093620.X

    申请日:

    2016.12.02

    公开号:

    CN106777598A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 17/50申请日:20161202|||公开
    IPC分类号: G06F17/50 主分类号: G06F17/50
    申请人: 中南大学
    发明人: 陈龙伟; 张钱江; 强建科; 戴世坤
    地址: 410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号
    优先权:
    专利代理机构: 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 代理人: 陈立新
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611093620.X

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供了一种任意磁化率分布复杂磁性体磁场梯度张量数值模拟方法。本发明通过建立棱柱体磁性体模型、并对所得棱柱体磁性体模型中的各个棱柱体的磁场梯度张量进行计算后,累加得到磁性体模型的整体磁场梯度张量。本发明提供的方法能同时保证磁场模拟计算的效率和精度,满足了大规模数据三维磁化率精细反演、人机交互建模和解释的需求;该方法还实现了场源内部磁场梯度张量精确数值模拟,有助于开展磁法勘探井地联合反演的研究。

    权利要求书

    1.一种任意磁化率分布复杂磁性体磁场梯度张量数值模拟方法,其特征在于,包括以
    下步骤:
    步骤S100:建立包含目标区域的棱柱体模型,将所述棱柱体模型剖分为多个棱柱体,对
    各所述棱柱体设置磁化率,并计算各所述棱柱体的磁化强度得到组合棱柱体模型;
    步骤S200:按公式(5)采用二维离散卷积法计算各层棱柱体的磁场梯度张量
    <mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>B</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mi>z</mi> </mrow> <mi>r</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>M</mi> </munderover> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>q</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <mo>&lsqb;</mo> <msub> <mi>m</mi> <mi>x</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&xi;</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>&eta;</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>&zeta;</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>x</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&xi;</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&eta;</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&zeta;</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>M</mi> </munderover> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>q</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <mo>&lsqb;</mo> <msub> <mi>m</mi> <mi>y</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&xi;</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>&eta;</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>&zeta;</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>y</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&xi;</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&eta;</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&zeta;</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>M</mi> </munderover> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>q</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <mo>&lsqb;</mo> <msub> <mi>m</mi> <mi>z</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&xi;</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>&eta;</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>&zeta;</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&xi;</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&eta;</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>z</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&zeta;</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
    其中,表示第r层(r=1,2,…,L)棱柱体在高度面z0产生的磁场梯度张量,my
    (ξp,ηq,ζr)为坐标为(ξp,ηq,ζr)的棱柱体在x方向的磁化强度分量、my(ξp,ηq,ζr)为坐标为
    (ξp,ηq,ζr)的棱柱体在y方向的磁化强度分量,mz(ξp,ηq,ζr)为坐标为(ξp,ηq,ζr)的棱柱体在
    z方向的磁化强度分量,hxz(xm-ξp,yn-ηq,z0-ζr)为磁化强度XZ分量的加权系数、hyz(xm-ξp,
    yn-ηq,z0-ζr)为磁化强度YZ分量的加权系数、hzz(xm-ξp,yn-ηq,z0-ζr)为磁化强度ZZ分量的加
    权系数,M为目标区域x方向棱柱体的剖分个数,N为目标区域y方向棱柱体的剖分个数;
    步骤S300:按公式(16)累加各层棱柱体的磁场梯度张量得到组合棱柱体模型的模拟磁
    场梯度张量
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    其中,L表示目标区域z方向棱柱体剖分个数。
    2.根据权利要求1所述的任意磁化率分布复杂磁性体磁场梯度张量数值模拟方法,其
    特征在于,所述加权系数按公式(6)~(8)计算:
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    其中,(xm,yn,z0)为观测点坐标,z0为常值;x1=ξp-0.5Δx-xm,x2=ξp+0.5Δx-xm,y1=
    ηq-0.5Δy-yn,y2=ηq+0.5Δy-yn,z1=ζr-0.5Δz-z0,z2=ζr+0.5Δz-z0,
    μijk=(-1)i(-1)j(-1)k,i=1,2,j=1,2,k=1,2。
    3.根据权利要求1所述的任意磁化率分布复杂磁性体磁场梯度张量数值模拟方法,其
    特征在于,所述棱柱体模型为规则棱柱型。
    4.根据权利要求1所述的任意磁化率分布复杂磁性体磁场梯度张量数值模拟方法,其
    特征在于,根据目标区域的磁化率分布将每个所述棱柱体的磁化率设置为常值,并将位于
    所述目标区域空气部分的所述棱柱体的磁化率设为零。
    5.根据权利要求1所述的任意磁化率分布复杂磁性体磁场梯度张量数值模拟方法,其
    特征在于,所述棱柱体磁场强度的计算方法包括以下步骤:
    步骤S110:根据地球主磁场模型IGRF,计算所述棱柱体中心点的地球主磁场X轴的分量
    Tx(ξp,ηq,ζr)、Y轴的分量Ty(ξp,ηq,ζr)、Z轴的分量Tz(ξp,ηq,ζr);
    步骤S120:按式(1)(2)(3)计算磁化强度
    mx(ξp,ηq,ζr)=χ(ξp,ηq,ζr)Tx(ξp,ηq,ζr) (1)
    my(ξp,ηq,ζr)=χ(ξp,ηq,ζr)Ty(ξp,ηq,ζr) (2)
    mz(ξp,ηq,ζr)=χ(ξp,ηq,ζr)Tz(ξp,ηq,ζr) (3)
    其中,(ξp,ηq,ζr)表示目标区域中编号为(p,q,r)的棱柱体几何中心坐标,χ(ξp,ηq,ζr)
    表示该棱柱体的磁化率值,Tx(ξp,ηq,ζr)表示(ξp,ηq,ζr)处地球主磁场的X轴上的分量、Ty
    (ξp,ηq,ζr)表示(ξp,ηq,ζr)处地球主磁场的Y轴上的分量、Tz(ξp,ηq,ζr)表示(ξp,ηq,ζr)处地
    球主磁场的Z轴上的分量,mx(ξp,ηq,ζr)表示(ξp,ηq,ζr)处磁化强度的X轴上的分量,my(ξp,
    ηq,ζr)处磁化强度的Y轴上的分量、mz(ξp,ηq,ζr)处磁化强度的Z轴上的分量。

    关 键 词:
    任意 磁化率 分布 复杂 磁性 磁场 梯度 张量 数值 模拟 方法
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    本文标题:任意磁化率分布复杂磁性体磁场梯度张量数值模拟方法.pdf
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