基于COMSOL软件的非结构化网格下的二维大地电磁正演模拟

本文刊于:《工程地球物理学报》 2018年第3期

关键词:
大地电磁 有限单元 CSR LDLT 非结构化

Keywords
earth electromagnetism;finite element;CSR;LDLT;unstructured grid
摘要
     以大地电磁测深法为理论基础,通过数值模拟的方法计算不同模型下的电磁响应,分析不同模型对计算结果的影响。首先从电磁法理论出发,根据二维电性结构下大地电磁所满足的边值条件推导出了相应的变分问题。然后利用数值模拟中的有限单元法与非结构化网格剖分相结合进行正演计算,同时运用了LDLT(Cholesky方法)与CSR(Compressed Sparse Row)存储技术的结合对矩阵进行了压缩存储。最后通过建立半空间、一维、二维模型,简单求解了不同模型下的大地电磁响应。从计算的均匀半空间、一维层状模型以及二维球状模型的结果来看,高频(浅层)误差相对较小,低频(深层)误差不超过百分之五,总体效果达到了计算要求。正演结果表明:基于非结构化网格下的有限单元能够很好的适应各种复杂的地电模型。


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