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隧道衬砌空洞探地雷达三维探测正演研究 被引量：35
1
作者 刘新荣 舒志乐 +2 位作者 朱成红 郭子红 李晓红 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2221-2229,共9页
从Maxwell旋度方程出发,推导导电介质UPML(单轴各向异性理想匹配层)吸收边界的三维时域有限差分法的计算公式,在不考虑磁导率的情况下,建立模拟区与UPML吸收边界场量间的联系,统一用UPML吸收边界公式进行正演模拟计算,只是系数不同,减... 从Maxwell旋度方程出发,推导导电介质UPML(单轴各向异性理想匹配层)吸收边界的三维时域有限差分法的计算公式,在不考虑磁导率的情况下,建立模拟区与UPML吸收边界场量间的联系,统一用UPML吸收边界公式进行正演模拟计算,只是系数不同,减少分区及临时存储空间,提高运行速度,并用Matlab编程实现,运用该程序对隧道衬砌内的空洞进行正演模拟,得到其相应的正演合成三维剖视图及切片图,实现雷达三维正演数据的可视化,探讨空洞的三维图谱特性。对隧道衬砌内空洞进行物理模型试验,数值模拟图谱与物理模型试验结果相似,验证了三维数值模拟方法的可行性和有效性。研究结果表明,三维探测能确定空洞大小、形态和位置,更加全面而细致地了解空洞的准确信息,提高雷达探测图谱解释的可靠性和准确性,并可根据缺陷的分布位置及大小评估衬砌内空洞病害的危害程度。为空洞雷达图谱的自动识别技术提供了可靠的理论依据和方法,对隧道质量检测工程及质量司法鉴定具有重要意义。 展开更多
关键词 隧道工程 upml吸收边界 模型试验 衬砌空洞 正演
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探地雷达数值模拟的吸收边界条件研究 被引量：18
2
作者 肖明顺 昌彦君 +1 位作者 曹中林 金钢燮 《工程地球物理学报》 2008年第3期315-320,共6页
运用时域有限差分法实现探地雷达数值模拟时,边界条件的吸收特性对计算结果起着关键性作用。目前应用于探地雷达数值模拟的吸收边界有:Mur二阶吸收边界、超吸收边界和完全匹配层,本文引入一种新的吸收边界:单轴各向异性理想匹配层(UPML)... 运用时域有限差分法实现探地雷达数值模拟时,边界条件的吸收特性对计算结果起着关键性作用。目前应用于探地雷达数值模拟的吸收边界有:Mur二阶吸收边界、超吸收边界和完全匹配层,本文引入一种新的吸收边界:单轴各向异性理想匹配层(UPML),实现对有损耗介质中雷达波传播的数值模拟;并在激励源子波中心频率分别为100MHz、500MHz和1000MHz的情况下,以二维空间中的电偶极子辐射作为算例对Mur二阶、广义完全匹配层(GPML)和UPML吸收边界的全局误差进行比较,结果显示在不同频率下,UPML的计算精度都较Mur二阶吸收边界和GPML高;最后,应用该方法对两种常见的探地雷达模型进行正演剖面合成,取得了较好的结果。 展开更多
关键词 探地雷达 时域有限差分法 upml吸收边界 正演模拟
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基于UPML吸收边界的探地雷达数值模拟研究 被引量：10
3
作者 詹应林 昌彦君 曹中林 《资源环境与工程》 2008年第2期235-238,共4页
运用时域有限差分法实现探地雷达数值模拟时,边界条件的吸收特性对计算结果起着关键性作用。引入一种新的吸收边界:单轴各向异性理想匹配层(UPML),实现对有损耗介质中雷达波传播的数值模拟;并在激励源子波中心频率分别为100、500和1000... 运用时域有限差分法实现探地雷达数值模拟时,边界条件的吸收特性对计算结果起着关键性作用。引入一种新的吸收边界:单轴各向异性理想匹配层(UPML),实现对有损耗介质中雷达波传播的数值模拟;并在激励源子波中心频率分别为100、500和1000MHz的情况下,以二维空间中的电偶极子辐射作为算例给出了其全局误差的计算结果。应用该方法对几种常见的探地雷达模型进行正演剖面合成,取得了较好的结果。 展开更多
关键词 探地雷达 时域有限差分法 upml吸收边界 正演模拟
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三维探地雷达数值模拟中UPML边界研究 被引量：9
4
作者 李静 曾昭发 +1 位作者 黄玲 吴丰收 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2010年第1期6-12,共7页
应用时域有限差分进行探地雷达正演计算时,边界条件的吸收效果是提高雷达波响应模拟精度的关键因素之一。这里推导出了三维各向异性完全匹配空间UPML吸收边界的计算公式,并编程实现。模拟结果表明:UPML吸收边界在吸收效果,反射误差及计... 应用时域有限差分进行探地雷达正演计算时,边界条件的吸收效果是提高雷达波响应模拟精度的关键因素之一。这里推导出了三维各向异性完全匹配空间UPML吸收边界的计算公式,并编程实现。模拟结果表明:UPML吸收边界在吸收效果,反射误差及计算效率等方面,都明显优于常用的Mur、PML吸收边界,具有较好的模拟效果。采用三维UPML边界的时域有限差法,可以提高探地雷达正演模拟的可靠性、准确度。 展开更多
关键词 探地雷达 FDTD 三维正演模拟 upml吸收边界
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基于梯度法和L-BFGS算法的探地雷达时间域全波形反演 被引量：1
5
作者 俞海龙 冯晅 +2 位作者 恩和得力海 赵建宇 孙成城 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2018年第5期623-630,共8页
探地雷达全波形反演充分利用雷达波场的运动学和动力学信息,来反演地下介质电导率和介电常数等参数,这里从TM模式下的麦克斯韦方程组出发,利用单轴各向异性(UPML)吸收边界条件,进行雷达波场时域有限差分正演模拟,给出了电导率和介电常... 探地雷达全波形反演充分利用雷达波场的运动学和动力学信息,来反演地下介质电导率和介电常数等参数,这里从TM模式下的麦克斯韦方程组出发,利用单轴各向异性(UPML)吸收边界条件,进行雷达波场时域有限差分正演模拟,给出了电导率和介电常数梯度方向的求取方法,并以步长为自变量通过求取目标函数为极值的方式来确定最优步长。从反演结果可以看出,对于单参数反演,无论是电导率还是介电常数,反演结果都十分接近于真实模型;对于双参数同时反演,反演结果的异常体形态接近于真实模型,但是由于电导率和介电常数之间的耦合影响,使在数值上相比单参数反演得到的反演结果较差;考虑到近似Hessian矩阵中的非对角块元素能够反映不同参数之间的相互作用,因此在双参数同时反演时对比了梯度法和L-BFGS算法,结果显示,利用L-BFGS算法可以更好地解决电导率与介电常数之间的耦合影响。 展开更多
关键词 全波形反演 upml吸收边界 梯度 步长 电导率 介电常数 多参数 L-BFGS
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双频微型贴片天线的H-MRTD模拟(英文) 被引量：1
6
作者 余文革 钟先信 +1 位作者 李小毅 陈帅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第3期292-297,共6页
利用槽隙加载及短接技术设计了双频小型微带天线。通过调节短接面宽度,两谐振频率f10及f30可明显降低,天线尺寸显著减小,而且频比(f30/f10)的可调范围为1.7～2.3。首次将三维H MRTD(Haar Wavelet BasedMultiresolutionTimeDomain)全波... 利用槽隙加载及短接技术设计了双频小型微带天线。通过调节短接面宽度,两谐振频率f10及f30可明显降低,天线尺寸显著减小,而且频比(f30/f10)的可调范围为1.7～2.3。首次将三维H MRTD(Haar Wavelet BasedMultiresolutionTimeDomain)全波分析方法应用于该天线的建模和分析,并将H MRTD数值计算公式推广到了非均匀有耗媒质中。数值模拟结果同传统FDTD(FiniteDifferenceTimeDomain)方法及实验结果进行了比较。结果表明,每个波长只需取较少的空间离散网格,三维H MRTD时域全波分析方法便能较精确地模拟微机械微带天线,并能有效地减少CPU计算时间及节省计算机内存。 展开更多
关键词 双频天线 H-MRTD方法 FDTD方法 微机械 upml吸收边界条件
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GSM频段双频工作微带天线的数值模拟(英文) 被引量：2
7
作者 余文革 钟先信 巫正中 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第10期2266-2269,共4页
设计了具有双频段工作特性的微机械微带天线,该天线适用于蜂窝通信及个人通信系统。其10dB带宽达到了8%以上,辐射效率为78%,天线长度小于1/16波长。首次将三维H-MRTD(theHaar-Wavelet-Basedmultiresolutiontimedomain)全波分析方法应用... 设计了具有双频段工作特性的微机械微带天线,该天线适用于蜂窝通信及个人通信系统。其10dB带宽达到了8%以上,辐射效率为78%,天线长度小于1/16波长。首次将三维H-MRTD(theHaar-Wavelet-Basedmultiresolutiontimedomain)全波分析方法应用于该天线的建模和分析,并将H-MRTD数值计算公式推广到了非均匀有耗媒质中。数值模拟结果同传统FDTD方法及实验结果进行了比较,结果表明,每个波长只需取较少的空间离散网格,三维H-MRTD时域全波分析方法便能较精确地模拟微机械微带天线,并能有效地减少CPU计算时间及节省计算机内存。 展开更多
关键词 H-FDTD方法 FDTD方法 微带天线 微电子机械系统 upml吸收边界条件
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