为准确刻画复杂海底地质结构中电磁场变化特征,有效处理大规模海洋可控源电磁三维正演模拟问题,本文将基于矢量有限元的FETI-DP(Dual-Primal Finite-Element Tearing and Interconnecting)区域分解法引入到海洋电磁三维正演模拟中.该方...为准确刻画复杂海底地质结构中电磁场变化特征,有效处理大规模海洋可控源电磁三维正演模拟问题,本文将基于矢量有限元的FETI-DP(Dual-Primal Finite-Element Tearing and Interconnecting)区域分解法引入到海洋电磁三维正演模拟中.该方法首先利用非结构四面体网格对海洋地电模型进行离散,而后使用METIS剖分软件将网格分区得到一定数量的子区域并建立相应的边界条件,然后基于矢量有限元法建立各子区域的正演问题,进而将各子区域耦合得到降阶的子系统,求解该子系统后即可求得任意子区域内的电磁响应.我们利用海底均匀半空间模型验证算法的精度和有效性,并在此基础上对典型的复杂海底介质模型的电磁响应进行正演模拟.数值结果表明,本文算法是进行海洋可控源电磁正演模拟研究的有效方法,可以解决大规模海洋电磁正演问题.展开更多
本文采用耦合势有限体积法建立了一套快速计算海洋移动导线源电磁响应的三维数值模拟技术。基于电场矢势标势分解将Maxwell方程转换为关于矢势和标势的亥姆霍兹方程;采用洛伦兹规范整理得到对称形式的离散系数矩阵。对导线源采用直接离...本文采用耦合势有限体积法建立了一套快速计算海洋移动导线源电磁响应的三维数值模拟技术。基于电场矢势标势分解将Maxwell方程转换为关于矢势和标势的亥姆霍兹方程;采用洛伦兹规范整理得到对称形式的离散系数矩阵。对导线源采用直接离散方法,基于ILUT(Incomplete LU Preconditioner with Threshold)预处理的BICGSTAB(Biconjugate Gradient Stabilized)迭代算法实现离散线性方程的求解。为了减少移动源总的计算时间,提出采用解的初值重置技术加快正演模拟的速度,即利用发射源移动前的电磁场响应作为发射源移动后的离散方程的初始解。数值计算结果表明:对导线源采用直接离散方法,当导线源的长度大于源周围网格长度的4倍以上时,源附近离散误差显著减小;相比常规的直接迭代算法,采用解的初值重置技术能够减少迭代次数、提高正演计算速度。展开更多
文摘为准确刻画复杂海底地质结构中电磁场变化特征,有效处理大规模海洋可控源电磁三维正演模拟问题,本文将基于矢量有限元的FETI-DP(Dual-Primal Finite-Element Tearing and Interconnecting)区域分解法引入到海洋电磁三维正演模拟中.该方法首先利用非结构四面体网格对海洋地电模型进行离散,而后使用METIS剖分软件将网格分区得到一定数量的子区域并建立相应的边界条件,然后基于矢量有限元法建立各子区域的正演问题,进而将各子区域耦合得到降阶的子系统,求解该子系统后即可求得任意子区域内的电磁响应.我们利用海底均匀半空间模型验证算法的精度和有效性,并在此基础上对典型的复杂海底介质模型的电磁响应进行正演模拟.数值结果表明,本文算法是进行海洋可控源电磁正演模拟研究的有效方法,可以解决大规模海洋电磁正演问题.
文摘本文采用耦合势有限体积法建立了一套快速计算海洋移动导线源电磁响应的三维数值模拟技术。基于电场矢势标势分解将Maxwell方程转换为关于矢势和标势的亥姆霍兹方程;采用洛伦兹规范整理得到对称形式的离散系数矩阵。对导线源采用直接离散方法,基于ILUT(Incomplete LU Preconditioner with Threshold)预处理的BICGSTAB(Biconjugate Gradient Stabilized)迭代算法实现离散线性方程的求解。为了减少移动源总的计算时间,提出采用解的初值重置技术加快正演模拟的速度,即利用发射源移动前的电磁场响应作为发射源移动后的离散方程的初始解。数值计算结果表明:对导线源采用直接离散方法,当导线源的长度大于源周围网格长度的4倍以上时,源附近离散误差显著减小;相比常规的直接迭代算法,采用解的初值重置技术能够减少迭代次数、提高正演计算速度。
