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海洋可控源电磁三维非结构化网格矢量有限元正演

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海洋可控源电磁三维非结构化网格矢量有限元正演

作者：周勇东华理工大学

学位级别：硕士

海洋蕴含丰富的固体矿产、石油、天然气等资源,目前海洋资源勘探面临勘探难度大及程度低等难题,如何解决这一系列问题成为了我国今后勘探研究工作的重点。海洋可控源电磁法勘探成本低,勘探精度高,是重要的海洋地球物理勘探方法之一。三... 详细信息

海洋蕴含丰富的固体矿产、石油、天然气等资源,目前海洋资源勘探面临勘探难度大及程度低等难题,如何解决这一系列问题成为了我国今后勘探研究工作的重点。海洋可控源电磁法勘探成本低,勘探精度高,是重要的海洋地球物理勘探方法之一。三维正演研究是认识异常的重要手段,也是反演的基础。为此,本文开展了非结构网格条件下的三维海洋可控源矢量有限元正演研究。研究工作采用滤波算法实现了任意偶极源水平层状介质正演。为后续三维正演工作的精度验证提供保障。并通过一维正演讨论了海洋层状模型下相关参数影响特征。基于非结构化网格矢量有限元方法,研发了三维频率域海洋可控源模拟程序。推导了基于矢量有限元的电场双旋度方程在任意单元上的完整积分表达形式,并通过非结构化网格对空间进行离散,以适应任意复杂地形;讨论了影响正演精度的网格剖分参数最佳选择;通过局部细化技术有效降低了场源点的奇异性;对于正演形成的大型线性方程组,采用Pradiso求解库进行直接求解。通过与解析解及公开发表文献对比,验证了算法有效性。通过设置圆盘模型、复杂球体模型及梯形山模型,讨论了不同参数对振幅响应的影响特征。结果表明（1）在相同场源情况下,观测区振幅大小与频率成反比;（2）相同条件下,MCSEM对高阻探测能力高于低阻;（3）发射源位置越靠近海底越有利于观测;（4）地形会造成振幅随偏移距变化曲线的畸变,因此,在实际资料解释中不能忽视地形的影响。

关键词：电场方程矢量有限元非结构化网格海洋电磁法稀疏线性方程组

腔基微带天线的矢量有限元——边界积分方法分析

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电波科学学报 2003年第5期18卷 491-495页

作者：班永灵周乐柱北京大学信息科学与技术学院电子学系北京100871

该文将矢量有限元———边界积分 (Edge BasedFE BI)混合方法用于腔基微带贴片线的辐射特性分析。分别计算了在无阻抗负载和加有阻抗负载两种情况下的输入阻抗 ,以此验证了该混合方法的正确性 ;然后计算了贴片天线表面缝隙部分的场分布 ... 详细信息

该文将矢量有限元———边界积分 (Edge BasedFE BI)混合方法用于腔基微带贴片线的辐射特性分析。分别计算了在无阻抗负载和加有阻抗负载两种情况下的输入阻抗 ,以此验证了该混合方法的正确性 ;然后计算了贴片天线表面缝隙部分的场分布 ,验证微带天线分析模型———传输线模型的合理性 ;最后计算了E面。

关键词：矢量有限元边界积分腔基微带天线输入阻抗方向图交叉极化

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矢量有限元求解腔体本征值问题

矢量有限元求解腔体本征值问题

矢量有限元结合SOC技术分析三维不连续结构

2001年全国微波毫米波会议

作者：郭忠海黄卡玛王文轲陈倩四川大学电子信息学院

传统的有限元用由插值节点数值而获得的节点基单元来表示矢量电场或磁场,这在处理非均匀填充或不规则腔体谐振问题以及波在封闭和开放结构中的传播问题时存在诸如伪解、材料界面和导体表面强加边界条件的不方便、很难处理场的奇异性等... 详细信息

传统的有限元用由插值节点数值而获得的节点基单元来表示矢量电场或磁场,这在处理非均匀填充或不规则腔体谐振问题以及波在封闭和开放结构中的传播问题时存在诸如伪解、材料界面和导体表面强加边界条件的不方便、很难处理场的奇异性等的困难。本文探讨了采用矢量有限元求解腔体本征值问题,发现该方法是一种有效求解腔体本征值问题的新方法。

关键词：矢量有限元矢量基函数本征值

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矢量有限元结合SOC技术分析三维不连续结构

三类矩形微屏蔽线主模截止波长特性的矢量有限元计算

2001年全国微波毫米波会议

作者：王道祥杨毅陈如山南京理工大学电子工程与光电技术学院西安航天部504研究所6室

本文基于矢量有限元结合短开路校准（Short-Open Calibration,SOC）技术分析三维不连续结构。SOC技术直接被嵌入到有限元的公式当中,将无限大区域截断为有限区域进行网格剖分。被分析的三维不连续结构包括两个部分:静态的馈线部分和动... 详细信息

本文基于矢量有限元结合短开路校准（Short-Open Calibration,SOC）技术分析三维不连续结构。SOC技术直接被嵌入到有限元的公式当中,将无限大区域截断为有限区域进行网格剖分。被分析的三维不连续结构包括两个部分:静态的馈线部分和动态的不连续区域,整个结构以及均匀馈线的网络参数可以通过有限元直接计算得出,而不连续区域的网络参数可以通过相关的网络矩阵解析可得。数值分析结果证明有限元结合SOC技术不仅可以校准激励源引入的误差,而且应用SOC截断的计算域使得有限元离散形成的大型稀疏方程组的迭代求解比应用完全匹配层（PML）或吸收边界条件（ABC）截断的计算域具有更快的收敛速度。

关键词：矢量有限元三维不连续性短开路校准技术

来源： cnki会议评论

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乐山师范学院学报 2021年第12期36卷 5-10页

作者：孙海乐山师范学院数理学院四川乐山614000

文章利用矢量有限元法计算了三种矩形微屏蔽线主模截止波长的特性,其中包括单信号线矩形微屏蔽线,双信号线矩形微屏蔽线和三信号线矩形微屏蔽线。主模截止波长随金属信号线的尺寸和位置的改变而发生改变,这些数值结果进一步扩展了矩形... 详细信息

文章利用矢量有限元法计算了三种矩形微屏蔽线主模截止波长的特性,其中包括单信号线矩形微屏蔽线,双信号线矩形微屏蔽线和三信号线矩形微屏蔽线。主模截止波长随金属信号线的尺寸和位置的改变而发生改变,这些数值结果进一步扩展了矩形微屏蔽线在微波集成电路中的设计和应用,具有较大的实用价值。

关键词：主模截止波长单信号双信号三信号矩形微屏蔽线矢量有限元

水面等值反磁通瞬变电磁法矢量有限元三维正演研究

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地球科学前沿（汉斯） 2023年第4期13卷 421-432页

作者：蓝金星孙娅席振铢龙霞中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙湖南五维地质科技有限公司湖南长沙

等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)在浅水域探测中应用前景广阔,为研究其探测能力,采用矢量有限元法进行浅水域水面等值反磁通瞬变电磁法三维正演模拟。首先,从频率域麦克斯韦方程组出发,利用Galerkin法推导了基于电场的矢量有限元方程,再通... 详细信息

等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)在浅水域探测中应用前景广阔,为研究其探测能力,采用矢量有限元法进行浅水域水面等值反磁通瞬变电磁法三维正演模拟。首先,从频率域麦克斯韦方程组出发,利用Galerkin法推导了基于电场的矢量有限元方程,再通过余弦变换变换将频率域响应转换至时间域;然后采用三维矢量有限元法计算了浅水域典型地电模型响应,与数值滤波解进行对比,验证了算法的正确性,并分析了不同水深、不同基底围岩电阻率下等值反磁通瞬变电磁响应规律;最后,采用矢量有限元法计算了浅水域水面等值反磁通瞬变电磁三维响应,正演结果表明等值反磁通瞬变电磁法对低阻异常体响应强烈,异常清晰明显,对浅水域低阻异常体具有较高的探测能力。本研究可为浅水域等值反磁通瞬变电磁法数据处理解释提供一定理论参考。

关键词：浅水域探测等值反磁通瞬变电磁法矢量有限元三维正演

基于矢量有限元法的三维CSAMT模拟对近场效应影响因素的研究

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铀矿地质 2018年第4期34卷 231-239页

作者：甄子光苏晓波宁君王甲刘常鸿穆海旗核工业二四三大队内蒙古赤峰024000

可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)的人工可控场源会带来近场效应的问题,如果在实际数据反演时利用了近场数据,将会导致对地质构造的错误推断,从而给实际工作带来麻烦和经济损失。本文采用六面体网格剖分的矢量有限元方法进行三维CSAMT... 详细信息

可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)的人工可控场源会带来近场效应的问题,如果在实际数据反演时利用了近场数据,将会导致对地质构造的错误推断,从而给实际工作带来麻烦和经济损失。本文采用六面体网格剖分的矢量有限元方法进行三维CSAMT正演数值模拟,通过建立不同的地质模型,研究近场效应的影响因素及规律。层状模型的正演结果与理论解对比验证了算法以及程序的正确性。设计了不同电阻率的均匀半空间、场源下存在异常体、场源与接收点之间存在地形和地表异常薄层等地质模型,分析了视电阻率和阻抗相位的响应特征。得到如下结论:(1)均匀大地电阻率大小、场源与接收点之间存在低阻异常体,场源与接收点之间存在山峰地形以及地表异常薄层均会影响近场效应;(2)场源和接收点之间存在高阻异常体,场源与接收点之间存在山谷地形,场源下方存在异常体虽然影响近区的数据,但是对近区频点基本无影响。研究结果可为实际工作中收发距的选取提供参考,具有一定的理论价值。

关键词： CSAMT 三维正演矢量有限元近场效应

基于矢量有限元的任意介质加载波导通用软件设计

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真空电子技术 2009年第1期22卷 48-52页

作者：陈钢杨中海徐立电子科技大学物理电子学院四川成都610054

本文旨在实现波导问题的通用软件设计,文章完善了各向异性介质填充波导问题的矢量有限元理论,并计算了有耗、各向异性介质加载的任意结构波导模式传输系数、色散曲线和模式电场分布。在计算色散曲线时,本文结合了模式场图以消除HFSS在... 详细信息

本文旨在实现波导问题的通用软件设计,文章完善了各向异性介质填充波导问题的矢量有限元理论,并计算了有耗、各向异性介质加载的任意结构波导模式传输系数、色散曲线和模式电场分布。在计算色散曲线时,本文结合了模式场图以消除HFSS在色散计算过程中对传输模式的误判。对于开放结构波导,采用各项异性介质的完全匹配层(PML)理论实现无限的问题截断。通过与商业电磁仿真软件的计算结果作比较,验证了算法的精确性。

关键词：矢量有限元各向异性介质模式场色散 PML

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基于矢量有限元的频率域三维航空数值模拟

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