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直流接地极地表电位的切比雪夫多项式求解法
被引量：
1
1
作者
齐桓若
陈晨
+3 位作者
闫向阳
康祎龙
王顺然
刁旭
《南京信息工程大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023年第1期121-126,共6页
运行经验表明,直流接地极造成电网大范围直流偏磁危害,其根源在地表电位不均匀分布.针对广域深度分层的复杂大地模型关于地表电位分布求解方面的难题,利用切比雪夫多项式拟合地表电位的汉克尔变换核函数.通过切比雪夫多项式的移位运算...
运行经验表明,直流接地极造成电网大范围直流偏磁危害,其根源在地表电位不均匀分布.针对广域深度分层的复杂大地模型关于地表电位分布求解方面的难题,利用切比雪夫多项式拟合地表电位的汉克尔变换核函数.通过切比雪夫多项式的移位运算、系数展开和截断误差判定,得到了核函数的切比雪夫多项式自适应阶数拟合方法,从而大幅降低了直流接地极造成广大区域地表电位分布的计算难度.与标准接地计算软件CDEGS的水平8层结构大地算例对比结果表明,直流接地极入地电流5 kA时,本方法在1~100 km地表范围内的地表电位偏差小于1 V.进一步分析了切比雪夫多项式阶数对地表电位的计算结果的影响,证实了20阶切比雪夫多项式的精度就可以满足一般的直流偏磁风险评估的应用需求.基于移位切比雪夫多项式的地表电位快速评估方法为直流偏磁风险评估提供了一种基础的技术手段,有助于降低电网直流偏磁风险评估的难度.
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关键词
直流接地极
地表电位
切比雪夫多项式
汉克尔
积分
直流偏磁
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职称材料
高频适用的层状介质电磁场数值模拟
2
作者
李昆
黄旭日
+2 位作者
陈康
徐云贵
曹卫平
《Applied Geophysics》
SCIE
CSCD
2023年第2期135-145,240,共12页
在地球物理勘探中,均匀层状介质电磁场表达式含有汉克尔积分,其核函数可以化简为含有0阶与1阶的贝塞尔(Bessel)函数组合,限于电磁场的复杂特性,大部分层状介质电磁场汉克尔积分不存在解析表达式,且随着其宗量的增大,Bessel函数呈现出快...
在地球物理勘探中,均匀层状介质电磁场表达式含有汉克尔积分,其核函数可以化简为含有0阶与1阶的贝塞尔(Bessel)函数组合,限于电磁场的复杂特性,大部分层状介质电磁场汉克尔积分不存在解析表达式,且随着其宗量的增大,Bessel函数呈现出快速振荡和慢衰减的特性,由此造成电磁场难以高精度计算,特别是高频和长收发距情况下难度更大。针对这一问题,本文提出一种可适用高低频及长短收发距的全解析积分方法,其基本思想是将层状介质电磁场表达式中的汉克尔积分的系数部分采用二次形函数插值,其单元内插值结果与贝塞尔函数的乘积可推导出解析表达式,然后将所有离散单元叠加求和,从而求得汉克尔积分的数值解,最终实现高精度的层状介质数值模拟。采用含有不同形式贝塞尔函数积分的全空间电磁场表达式对全解析积分算法进行测试,计算结果表明:该算法正确且精度高;本文算法在不同的频率范围与收发距下均具有较高的计算精度,特别在高频与长收发距下,比选取的四种数字滤波算法计算精度高两个数量级以上,具有较强的普适性。
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关键词
高频电磁场
长收发距
汉克尔
积分
形函数法
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职称材料
不同滤波系数在电磁法数值计算中的应用研究
被引量：
2
3
作者
陈欣
熊彬
+5 位作者
黄业中
刘云龙
罗天涯
陈汉波
吴延强
郭胜男
《山东国土资源》
2017年第5期62-67,共6页
电磁法存在大量的汉克尔积分,由于积分核函数的复杂性,该类积分不存在解析解,采用数值方法求解汉克尔积分是电磁法正演研究中的关键问题。数值滤波法运算速度快、执行效率高,克服了被积函数的奇异性和高振荡性问题,是数值求解汉克尔积...
电磁法存在大量的汉克尔积分,由于积分核函数的复杂性,该类积分不存在解析解,采用数值方法求解汉克尔积分是电磁法正演研究中的关键问题。数值滤波法运算速度快、执行效率高,克服了被积函数的奇异性和高振荡性问题,是数值求解汉克尔积分的重要方法。采用存在解析解的汉克尔积分,对比研究了5套高精度汉克尔滤波系数,总结了不同数值滤波算法的计算精度和误差分布特点。结果表明,5套数字滤波的快速汉克尔变换算法在逼近相应的理论解析解时,不存在振荡现象,且计算精度高;汉克尔积分计算精度均随着发收距的增大而降低;计算精度并不一定随着数值滤波系数个数的增多而提高。分别采用5种滤波系数对水平电偶极子和垂直磁偶极子的电磁场进行计算,得到的电场和磁场的形态基本一致。
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关键词
汉克尔
积分
数值滤波法
电磁法
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职称材料
频率和收发距广普适用的均匀层状介质电磁场直接积分算法
被引量：
1
4
作者
戴世坤
曾铃
+3 位作者
周印明
李昆
陈轻蕊
凌嘉宣
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2020年第6期1364-1372,1394,1167,共11页
在地球物理勘探中,均匀层状介质电磁场解析表达式含有汉克尔积分,其核函数为0阶和1阶Bessel函数,随着其宗量的增大,Bessel函数呈现出快速振荡和慢衰减的特性,由此造成汉克尔积分难以高效、高精度计算,特别是高频和大收发距情况下难度更...
在地球物理勘探中,均匀层状介质电磁场解析表达式含有汉克尔积分,其核函数为0阶和1阶Bessel函数,随着其宗量的增大,Bessel函数呈现出快速振荡和慢衰减的特性,由此造成汉克尔积分难以高效、高精度计算,特别是高频和大收发距情况下难度更大。针对这个问题,提出一种高效、高精度的直接积分方法(Direct integration method),其基本思想是Bessel函数可以在两个区间并分别用不同的多项式展开,每一区间的汉克尔积分可离散为多个单元积分之和,每个单元被积函数可采用三次样条插值函数表示,由此可求得单元积分的解析解,通过叠加,从而求得汉克尔积分的数值解。在此基础上,利用均匀全空间电偶极子电磁场的解析解,正确选取积分范围并合理剖分积分单元。数值解与解析解的对比表明该算法正确可靠。与数字滤波类算法的计算结果对比表明,该算法广泛适用于不同频率和不同收发距条件下电磁场的计算,具有较强的普适性。
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关键词
汉克尔
积分
直接
积分
法
高频电磁场
层状介质
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职称材料
瞬变电磁虚拟波场反变换技术研究
被引量：
1
5
作者
张军
吴琼
李貅
《工程地球物理学报》
2015年第6期713-720,共8页
为了进行瞬变电磁数据虚拟波场反变换技术的研究,为后期瞬变电磁数据处理打下基础,首先推导出了满足波动方程的"虚拟波场"和满足扩散方程的电磁场之间的积分关系式的方法,然后采用线性数字滤波法求解这两类积分,研究了子波的...
为了进行瞬变电磁数据虚拟波场反变换技术的研究,为后期瞬变电磁数据处理打下基础,首先推导出了满足波动方程的"虚拟波场"和满足扩散方程的电磁场之间的积分关系式的方法,然后采用线性数字滤波法求解这两类积分,研究了子波的宽度、峰值位置和相邻子波距离等因素与波场反变换精度之间的关系,最后分析了各响应曲线的形态。通过波场反变换研究发现,在与已知的单位向量和高斯脉冲作对比时,验证了算法的有效性与可靠性。
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关键词
瞬变电磁法
汉克尔
积分
波场变换
正则化共轭梯度法
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职称材料
液体中光声热弹光穿透效应的研究
被引量：
11
6
作者
王三德
张小安
尚志远
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第3期225-228,共4页
从光声热弹性的基本方程出发 ,在理论和实验上研究了液体在激光直接照射下产生超声波时 ,光穿透深度对声源的影响。在二维情况下 ,忽略热扩散效应 ,利用汉克积分变换法和最陡下降法解热扩散方程和波动方程 ,得出位移的解析表达式。讨论...
从光声热弹性的基本方程出发 ,在理论和实验上研究了液体在激光直接照射下产生超声波时 ,光穿透深度对声源的影响。在二维情况下 ,忽略热扩散效应 ,利用汉克积分变换法和最陡下降法解热扩散方程和波动方程 ,得出位移的解析表达式。讨论了光穿透深度对声源指向性的影响 ,并用数值计算方法和绘图软件画出光穿透深度对声源指向性影响的理论曲线图。最后 ,利用实验验证了理论结果。
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关键词
光穿透深度
汉克尔
积分
变换
液体
光声热弹性
激光
原文传递
层状大地表面中心回线瞬变电磁响应特征
7
作者
吴琼
李永博
+1 位作者
李貅
晋达
《物探化探计算技术》
CAS
CSCD
2015年第5期560-565,共6页
中心回线装置下水平地层的时间域电磁场表达式为双重积分,内层为汉克尔型积分,外层为正弦或余弦积分,线性数字滤波法是求解此类特殊积分的有效方法。这里采用线性数字滤波法分别计算了均匀半空间、两层和三层介质共七种地电断面的电磁响...
中心回线装置下水平地层的时间域电磁场表达式为双重积分,内层为汉克尔型积分,外层为正弦或余弦积分,线性数字滤波法是求解此类特殊积分的有效方法。这里采用线性数字滤波法分别计算了均匀半空间、两层和三层介质共七种地电断面的电磁响应,分析了不同类型响应曲线的形态特征,研究了中间层厚度变化和底层电阻率变化对时间域响应曲线形态的影响。通过对比与分析,得出了一些规律性的认识,对于瞬变电磁数据的处理解释具有一定的指导意义。
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关键词
汉克尔
积分
变换
正弦变换
余弦变换
线性数字滤波
瞬变电磁响应
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职称材料
题名
直流接地极地表电位的切比雪夫多项式求解法
被引量：
1
1
作者
齐桓若
陈晨
闫向阳
康祎龙
王顺然
刁旭
机构
国网河南省电力公司经济技术研究院
出处
《南京信息工程大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023年第1期121-126,共6页
基金
国家自然科学基金(51607129)。
文摘
运行经验表明,直流接地极造成电网大范围直流偏磁危害,其根源在地表电位不均匀分布.针对广域深度分层的复杂大地模型关于地表电位分布求解方面的难题,利用切比雪夫多项式拟合地表电位的汉克尔变换核函数.通过切比雪夫多项式的移位运算、系数展开和截断误差判定,得到了核函数的切比雪夫多项式自适应阶数拟合方法,从而大幅降低了直流接地极造成广大区域地表电位分布的计算难度.与标准接地计算软件CDEGS的水平8层结构大地算例对比结果表明,直流接地极入地电流5 kA时,本方法在1~100 km地表范围内的地表电位偏差小于1 V.进一步分析了切比雪夫多项式阶数对地表电位的计算结果的影响,证实了20阶切比雪夫多项式的精度就可以满足一般的直流偏磁风险评估的应用需求.基于移位切比雪夫多项式的地表电位快速评估方法为直流偏磁风险评估提供了一种基础的技术手段,有助于降低电网直流偏磁风险评估的难度.
关键词
直流接地极
地表电位
切比雪夫多项式
汉克尔
积分
直流偏磁
Keywords
DC grounding electrode
surface potential
Chebyshev polynomial
Hankel integral
DC bias
分类号
TM12 [电气工程—电工理论与新技术]
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职称材料
题名
高频适用的层状介质电磁场数值模拟
2
作者
李昆
黄旭日
陈康
徐云贵
曹卫平
机构
西南石油大学地球科学与技术学院
油气藏地质及开发工程国家重点实验室
中石油西南油气田公司勘探开发研究院
出处
《Applied Geophysics》
SCIE
CSCD
2023年第2期135-145,240,共12页
基金
funded by the National Natural Science Foundation of China(Project No.42204133)
the China Petroleum Southwest Petroleum University Innovation Consortium Project(Project No.2020CX010201).
文摘
在地球物理勘探中,均匀层状介质电磁场表达式含有汉克尔积分,其核函数可以化简为含有0阶与1阶的贝塞尔(Bessel)函数组合,限于电磁场的复杂特性,大部分层状介质电磁场汉克尔积分不存在解析表达式,且随着其宗量的增大,Bessel函数呈现出快速振荡和慢衰减的特性,由此造成电磁场难以高精度计算,特别是高频和长收发距情况下难度更大。针对这一问题,本文提出一种可适用高低频及长短收发距的全解析积分方法,其基本思想是将层状介质电磁场表达式中的汉克尔积分的系数部分采用二次形函数插值,其单元内插值结果与贝塞尔函数的乘积可推导出解析表达式,然后将所有离散单元叠加求和,从而求得汉克尔积分的数值解,最终实现高精度的层状介质数值模拟。采用含有不同形式贝塞尔函数积分的全空间电磁场表达式对全解析积分算法进行测试,计算结果表明:该算法正确且精度高;本文算法在不同的频率范围与收发距下均具有较高的计算精度,特别在高频与长收发距下,比选取的四种数字滤波算法计算精度高两个数量级以上,具有较强的普适性。
关键词
高频电磁场
长收发距
汉克尔
积分
形函数法
Keywords
high-frequency electromagnetic field
long transmission and reception distances
Hankel integrals
shape function method.
分类号
P631.325 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
不同滤波系数在电磁法数值计算中的应用研究
被引量：
2
3
作者
陈欣
熊彬
黄业中
刘云龙
罗天涯
陈汉波
吴延强
郭胜男
机构
桂林理工大学地球科学学院
防城港市国土资源局
出处
《山东国土资源》
2017年第5期62-67,共6页
基金
国家自然基金项目(40974077
41164004
+4 种基金
41674075)
广西自然科学基金项目(2016GXNSFGA380004)
广西高等学校高水平创新团队及卓越学者计划
桂林市"漓江学者"专项经费
"桂林理工大学研究生创新项目"(BS201601)联合资助
文摘
电磁法存在大量的汉克尔积分,由于积分核函数的复杂性,该类积分不存在解析解,采用数值方法求解汉克尔积分是电磁法正演研究中的关键问题。数值滤波法运算速度快、执行效率高,克服了被积函数的奇异性和高振荡性问题,是数值求解汉克尔积分的重要方法。采用存在解析解的汉克尔积分,对比研究了5套高精度汉克尔滤波系数,总结了不同数值滤波算法的计算精度和误差分布特点。结果表明,5套数字滤波的快速汉克尔变换算法在逼近相应的理论解析解时,不存在振荡现象,且计算精度高;汉克尔积分计算精度均随着发收距的增大而降低;计算精度并不一定随着数值滤波系数个数的增多而提高。分别采用5种滤波系数对水平电偶极子和垂直磁偶极子的电磁场进行计算,得到的电场和磁场的形态基本一致。
关键词
汉克尔
积分
数值滤波法
电磁法
Keywords
lankel integral
numerical filtering methods
electromagnetic method
分类号
P631.325 [天文地球—地质矿产勘探]
下载PDF
职称材料
题名
频率和收发距广普适用的均匀层状介质电磁场直接积分算法
被引量：
1
4
作者
戴世坤
曾铃
周印明
李昆
陈轻蕊
凌嘉宣
机构
中南大学地球科学与信息物理学院
中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室
东方地球物理公司综合物化探处
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2020年第6期1364-1372,1394,1167,共11页
基金
国家重点研发计划项目“面向深部资源勘查的重磁、电磁处理解释软件开发”(2018YFC0603602)
国家自然科学基金项目“各向异性介质多次覆盖可控源电磁法三维高效数值模拟与反演成像及最佳观测系统研究”(41574127)
+1 种基金
中南大学研究生自主探索创新项目“空间—波数域电磁各向异性积分方程正反演快速算法研究”(2018zzts200)
“基于麦克斯韦方程组积分形式的直接积分数值模拟方法正反演研究”(2018zzts203)联合资助
文摘
在地球物理勘探中,均匀层状介质电磁场解析表达式含有汉克尔积分,其核函数为0阶和1阶Bessel函数,随着其宗量的增大,Bessel函数呈现出快速振荡和慢衰减的特性,由此造成汉克尔积分难以高效、高精度计算,特别是高频和大收发距情况下难度更大。针对这个问题,提出一种高效、高精度的直接积分方法(Direct integration method),其基本思想是Bessel函数可以在两个区间并分别用不同的多项式展开,每一区间的汉克尔积分可离散为多个单元积分之和,每个单元被积函数可采用三次样条插值函数表示,由此可求得单元积分的解析解,通过叠加,从而求得汉克尔积分的数值解。在此基础上,利用均匀全空间电偶极子电磁场的解析解,正确选取积分范围并合理剖分积分单元。数值解与解析解的对比表明该算法正确可靠。与数字滤波类算法的计算结果对比表明,该算法广泛适用于不同频率和不同收发距条件下电磁场的计算,具有较强的普适性。
关键词
汉克尔
积分
直接
积分
法
高频电磁场
层状介质
Keywords
Hankel integral
direct integration method
high frequency electromagnetic field
layered media
分类号
P631.325 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
瞬变电磁虚拟波场反变换技术研究
被引量：
1
5
作者
张军
吴琼
李貅
机构
中煤科工集团西安研究院有限公司
中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
长安大学地质工程与测绘学院
出处
《工程地球物理学报》
2015年第6期713-720,共8页
基金
国家自然科学基金项目(编号:40774066)
文摘
为了进行瞬变电磁数据虚拟波场反变换技术的研究,为后期瞬变电磁数据处理打下基础,首先推导出了满足波动方程的"虚拟波场"和满足扩散方程的电磁场之间的积分关系式的方法,然后采用线性数字滤波法求解这两类积分,研究了子波的宽度、峰值位置和相邻子波距离等因素与波场反变换精度之间的关系,最后分析了各响应曲线的形态。通过波场反变换研究发现,在与已知的单位向量和高斯脉冲作对比时,验证了算法的有效性与可靠性。
关键词
瞬变电磁法
汉克尔
积分
波场变换
正则化共轭梯度法
Keywords
transient electromagnetic method
Hankel transform
wave-field transform
regularized conjugate gradient method
分类号
P631.3 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
液体中光声热弹光穿透效应的研究
被引量：
11
6
作者
王三德
张小安
尚志远
机构
陕西师范大学应用声学研究所
咸阳师范专科学校物理系
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第3期225-228,共4页
文摘
从光声热弹性的基本方程出发 ,在理论和实验上研究了液体在激光直接照射下产生超声波时 ,光穿透深度对声源的影响。在二维情况下 ,忽略热扩散效应 ,利用汉克积分变换法和最陡下降法解热扩散方程和波动方程 ,得出位移的解析表达式。讨论了光穿透深度对声源指向性的影响 ,并用数值计算方法和绘图软件画出光穿透深度对声源指向性影响的理论曲线图。最后 ,利用实验验证了理论结果。
关键词
光穿透深度
汉克尔
积分
变换
液体
光声热弹性
激光
Keywords
Lasers
Liquids
Thermal diffusion
Thermal effects
Ultrasonics
Wave equations
分类号
TN24 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
层状大地表面中心回线瞬变电磁响应特征
7
作者
吴琼
李永博
李貅
晋达
机构
中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
长安大学地质工程与测绘学院
中石化中原油田分公司物探研究院
出处
《物探化探计算技术》
CAS
CSCD
2015年第5期560-565,共6页
基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(AS2013P01)
文摘
中心回线装置下水平地层的时间域电磁场表达式为双重积分,内层为汉克尔型积分,外层为正弦或余弦积分,线性数字滤波法是求解此类特殊积分的有效方法。这里采用线性数字滤波法分别计算了均匀半空间、两层和三层介质共七种地电断面的电磁响应,分析了不同类型响应曲线的形态特征,研究了中间层厚度变化和底层电阻率变化对时间域响应曲线形态的影响。通过对比与分析,得出了一些规律性的认识,对于瞬变电磁数据的处理解释具有一定的指导意义。
关键词
汉克尔
积分
变换
正弦变换
余弦变换
线性数字滤波
瞬变电磁响应
Keywords
Hankel integral transform
sine transform
cosine transform
linear digital filtering
transient electromagnetic response
分类号
P631.3 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
直流接地极地表电位的切比雪夫多项式求解法
齐桓若
陈晨
闫向阳
康祎龙
王顺然
刁旭
《南京信息工程大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
高频适用的层状介质电磁场数值模拟
李昆
黄旭日
陈康
徐云贵
曹卫平
《Applied Geophysics》
SCIE
CSCD
2023
0
下载PDF
职称材料
3
不同滤波系数在电磁法数值计算中的应用研究
陈欣
熊彬
黄业中
刘云龙
罗天涯
陈汉波
吴延强
郭胜男
《山东国土资源》
2017
2
下载PDF
职称材料
4
频率和收发距广普适用的均匀层状介质电磁场直接积分算法
戴世坤
曾铃
周印明
李昆
陈轻蕊
凌嘉宣
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2020
1
下载PDF
职称材料
5
瞬变电磁虚拟波场反变换技术研究
张军
吴琼
李貅
《工程地球物理学报》
2015
1
下载PDF
职称材料
6
液体中光声热弹光穿透效应的研究
王三德
张小安
尚志远
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001
11
原文传递
7
层状大地表面中心回线瞬变电磁响应特征
吴琼
李永博
李貅
晋达
《物探化探计算技术》
CAS
CSCD
2015
0
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职称材料
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