矿井瞬变电磁法三维时域有限差分数值模拟 被引量：64

1

作者 岳建华 杨海燕 胡搏 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2007年第6期1904-1909,共6页

给出了矿井全空间瞬变电磁场的时域有限差分法(FDTD)算法,并推导了Mur吸收边界条件.利用Mur吸收边界条件,选用均匀全空间电偶极源作为初始激发源,模拟了均匀介质中巷道底板岩层内部和层状介质中三维低阻异常体的全空间响应特性,分析了... 给出了矿井全空间瞬变电磁场的时域有限差分法(FDTD)算法,并推导了Mur吸收边界条件.利用Mur吸收边界条件,选用均匀全空间电偶极源作为初始激发源,模拟了均匀介质中巷道底板岩层内部和层状介质中三维低阻异常体的全空间响应特性,分析了瞬变电磁场在均匀介质中1.9μs和27.6μs两时刻的传播规律及在层状介质中1.2μs和0.023 ms两时刻的传播规律.结果表明:巷道对电场的影响在初期并不明显,在20μs后才表现出来;瞬变场能较好地分辨低阻层,对高阻层的穿透能力强,并且对低阻体反映灵敏;吸收边界条件只有在场域较大、网格节点较多时才能产生明显的效果.所研究成果为矿井瞬变电磁法资料的解释提供了理论依据. 展开更多

关键词 瞬变电磁场 矿井 时域有限差分法 吸收边界条件 模拟

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复频率参数完全匹配层吸收边界在瞬变电磁法正演中的应用 被引量：20

2

作者 李展辉 黄清华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1292-1299,共8页

本文将复频率参数完全匹配层(Complex Frequency Shifted Perfectly Matched Layer,CFS-PML)吸收边界应用到瞬变电磁法(Transient Electromagnetic,TEM)三维正演中,以替代传统的狄利克雷边界条件,使用时域有限差分法(Finite-difference ... 本文将复频率参数完全匹配层(Complex Frequency Shifted Perfectly Matched Layer,CFS-PML)吸收边界应用到瞬变电磁法(Transient Electromagnetic,TEM)三维正演中,以替代传统的狄利克雷边界条件,使用时域有限差分法(Finite-difference time-domain,FDTD)进行空间离散和时间步进.本文给出了扩散场在CFS-PML内部的平面波解,分析了常规PML在TEM正演中失效的原因,并给出了CFS-PML在TEM正演中参数设置准则.最后分别使用全空间和半空间模型进行有效性检验.全空间检验结果表明,使用CFS-PML的解在我们正演的所有延迟时间内均与理论解吻合得非常好,而使用狄利克雷边界的解可与理论解偏离一个量级以上.半空间检验结果表明,CFS-PML亦明显优于狄利克雷边界,然而CFS-PML对空气中的场吸收甚微,相对误差依然会随着延迟时间缓慢增加,正演时需要根据误差容忍度设计适当的模型. 展开更多

关键词 瞬变电磁 三维正演 时域有限差分 吸收边界 CFS-PML

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航空发动机压气机盘瞬态温度场的数值研究 被引量：10

3

作者 杨军 王代军 郭文 《燃气涡轮试验与研究》 2009年第1期16-18,31,共4页

利用ANSYS/Thermal瞬态热分析功能对压气机盘腔进行了瞬态温度场数值模拟,并将模拟结果与试验数据进行比较,验证了压气机盘边界条件计算方法的可靠性和ANSYS软件作为压气机转子瞬态温度计算工具的有效性。

关键词 压气机盘 瞬态温度场 数值模拟 边界条件

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机车车轮瞬态温度场的有限元研究 被引量：10

4

作者 虞丽绢 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期11-16,共6页

针对机车轴重、运行速度、制动距离的不同组合所决定的制动工况,应用有限单元法对机车车轮瞬态温度场作了一系列计算、研究。根据计算结果,对影响机车车轮瞬态温度场的主要因素进行了分析。

关键词 机车 车轮 瞬态温度场 有限元法

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天然气管网稳态和瞬态仿真的边界条件 被引量：8

5

作者 左丽丽 吴长春 田劲松 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期95-97,共3页

确定边界条件是仿真的关键环节,分别建立了稳态、瞬态仿真的数学模型并采用了合适的求解方法,开发了相应的计算软件。在对比分析两类仿真问题边界条件提法异同的基础上,重点讨论了所有节点都给定流量边界条件的瞬态仿真问题,在软件的编... 确定边界条件是仿真的关键环节,分别建立了稳态、瞬态仿真的数学模型并采用了合适的求解方法,开发了相应的计算软件。在对比分析两类仿真问题边界条件提法异同的基础上,重点讨论了所有节点都给定流量边界条件的瞬态仿真问题,在软件的编制过程中增加了一些商业软件没有考虑的瞬态仿真中所有节点都给定流量边界条件工况的计算,使得仿真软件的功能更加完善,便于其在工程实际中应用。研究发现,所有节点均给定流量边界条件的瞬态仿真问题是可以求解的,并有一定工程实际应用价值。当气源控制参数为气体的供气量时,必须事先较好地预测各节点用气量的变化趋势,提前制定进气计划,以避免造成供气不足或者管网局部超压的事故。 展开更多

关键词 天然气管网 稳态 瞬态 模拟 边界条件 仿真

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MacCormack算法在长输管道瞬变流动仿真中的应用 被引量：5

6

作者 王勇 王力 +1 位作者 胡衡 王苏雯 《油气储运》 CAS 北大核心 2020年第5期542-548,共7页

为了提高长输管道仿真精度和速率,基于MacCormack格式基本原理和流动方程建立了长输液体管道水力瞬变流动仿真模型。以某管道为例,分别采用该仿真算法和特征线法模拟了阀门关闭和流量增加引起的瞬变流动,并探讨了MacCormack格式中不同... 为了提高长输管道仿真精度和速率,基于MacCormack格式基本原理和流动方程建立了长输液体管道水力瞬变流动仿真模型。以某管道为例,分别采用该仿真算法和特征线法模拟了阀门关闭和流量增加引起的瞬变流动,并探讨了MacCormack格式中不同边界条件处理方法及Courant常数值对模拟结果的影响。结果表明:MacCormack格式可用于精确仿真长输管道瞬变流动过程,采用特征线法求解预估层边界参数后,其振荡幅度、收敛速度均优于特征线仿真方法;同时,采用特征线法处理MacCormack格式边界条件较线性外插法更易收敛。研究成果可为长输管道瞬变流动仿真提供参考。 展开更多

关键词 长输管道 瞬变流 模拟 MacCormack 边界条件

原文传递

地下三维目标电磁散射特性研究 被引量：3

7

作者 方广有 张忠治 汪文秉 《微波学报》 CSCD 北大核心 1997年第1期8-14,42,共8页

本文推出集总电阻加载圆柱形天线在时域有限差分（FD-TD）法中的计算公式。对Mur二阶吸收边界条件在三维FD-TD法计算中的稳定性进行了研究，提出保证Mur二阶吸收边界条件稳定所必须注意的问题。在集总电阻加载圆柱形天线激励下，对色激... 本文推出集总电阻加载圆柱形天线在时域有限差分（FD-TD）法中的计算公式。对Mur二阶吸收边界条件在三维FD-TD法计算中的稳定性进行了研究，提出保证Mur二阶吸收边界条件稳定所必须注意的问题。在集总电阻加载圆柱形天线激励下，对色激媒质中三维目标的瞬态电磁散射特性进行了计算和分析，并将部分计算结果与实验测试的结果进行了比较，二者具有比较好的一致性。研究了色散媒质和目标特性对目标回波信号的影响，并对有耗媒质中细导线型目标的瞬态散射机理进行了分析。 展开更多

关键词 FD-TD法 色散媒质 瞬态散射 圆柱形天线

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边界条件对柴油机瞬态工况燃烧特征参数的影响 被引量：4

8

作者 张龙平 刘忠长 +1 位作者 田径 许允 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期25-30,共6页

为了建立瞬态工况下边界条件与发动机燃烧特征参数、热效率及排放的基本映射关系,在一台增压柴油机上试验研究了以喷射正时和喷油压力作为单一燃烧边界条件与燃烧特征参数及其主要性能参数的影响关系。试验结果表明:喷油正时对瞬态工况... 为了建立瞬态工况下边界条件与发动机燃烧特征参数、热效率及排放的基本映射关系,在一台增压柴油机上试验研究了以喷射正时和喷油压力作为单一燃烧边界条件与燃烧特征参数及其主要性能参数的影响关系。试验结果表明:喷油正时对瞬态工况下燃烧重心(CA50)和压力升高率峰值(dpmax)的影响较大,二者近乎成线性变化,而喷油压力对CA50的影响相对较小,但热效率和烟度排放对喷油压力却极为敏感;喷油正时和喷油压力所控制的CA50都各有一个合适的区域使发动机的可靠性、热效率、烟度及NOx排放具有良好的平衡关系;dpmax和NOx排放随着ΔCA50的减小成线性增加,而烟度和热效率与ΔCA50的关系因燃烧边界条件的不同而不同。 展开更多

关键词 内燃机 增压柴油机 瞬态工况 边界条件 燃烧特征参数 燃烧重心

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太阳能辅助热泵干燥粮食的数值模拟研究 被引量：4

9

作者 王双凤 尹明山 +1 位作者 郭振宇 白忠权 《节能》 2012年第1期32-36,2,共5页

粮食的干燥过程实质上是多孔介质热湿耦合传递的过程。基于多孔介质热质传递理论,通过数值模拟的方法,针对利用太阳能辅助热泵干燥粮食时热风随时间变化的情况,采用综合温度和空气绝对湿度作为瞬态边界条件来对干燥过程中粮食内部温度... 粮食的干燥过程实质上是多孔介质热湿耦合传递的过程。基于多孔介质热质传递理论,通过数值模拟的方法,针对利用太阳能辅助热泵干燥粮食时热风随时间变化的情况,采用综合温度和空气绝对湿度作为瞬态边界条件来对干燥过程中粮食内部温度和水分的变化进行模拟研究。模拟结果显示小麦水分在干燥150h后达到安全水分13.6%(干基),而实验结果显示小麦水分在干燥135h后达到安全水分13.6%(干基),二者对比相差不大,并且模拟温度与试验温度吻合较好。 展开更多

关键词 粮堆 太阳能 热泵 热湿传递 数值模拟 瞬态边界

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不同边界条件下热电发电器件瞬态响应特性分析

10

作者 罗丁 吴海峰 杨学林 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1814-1823,共10页

鉴于实际应用中热源的非稳态特性,建立热电发电器件的三维瞬态热-电耦合数值模型,以阶跃上升、阶跃下降、线性上升、线性下降、正弦波和三角波6种热源波形作为输入,对比并分析在瞬态温度边界条件和瞬态热流边界条件下的响应特性.结果表... 鉴于实际应用中热源的非稳态特性,建立热电发电器件的三维瞬态热-电耦合数值模型,以阶跃上升、阶跃下降、线性上升、线性下降、正弦波和三角波6种热源波形作为输入,对比并分析在瞬态温度边界条件和瞬态热流边界条件下的响应特性.结果表明:该模型能准确模拟热电发电器件的瞬态输出性能,仿真结果与试验测量的电压和功率误差分别为3.30%和6.58%;由于温度变化具有连续性,瞬态热流边界条件比瞬态温度边界条件更合理;受热惯性的影响,即使热源输入急剧变化,热电发电器件的输出功率仍呈现平缓的变化趋势,且存在时滞现象;周期性热源能够提升热电发电器件的输出性能,在正弦波和三角波的周期性热源中,热电发电器件的输出功率分别提升了7.48%和5.76%,转换效率分别提升了11.58%和8.48%. 展开更多

关键词 热电发电器件 瞬态 边界条件 数值模型 响应特性

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水电站过渡过程计算中的反击式水轮机边界条件及迭代收敛条件 被引量：3

11

作者 阮文山 杨建东 李进平 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期88-92,99,共6页

探讨了水电站过渡过程数值计算中水轮机边界条件基本方程及其迭代算法稳定性问题,从理论上推导出两种迭代算法的收敛判别条件。得到反映水流动能(或惯性)与势能比值的收敛判别变量T,当水流势能占优势时,即T≤1,第一迭代算法收敛;当水流... 探讨了水电站过渡过程数值计算中水轮机边界条件基本方程及其迭代算法稳定性问题,从理论上推导出两种迭代算法的收敛判别条件。得到反映水流动能(或惯性)与势能比值的收敛判别变量T,当水流势能占优势时,即T≤1,第一迭代算法收敛;当水流惯性占优势时,即T>1,第二迭代算法收敛。这两个条件互补,从而证明反击式水轮机边界条件是全范围内可求解的。该判别条件已经在实际工程计算中得到验证和运用。 展开更多

关键词 水电站过渡过程 边界条件 迭代算法 收敛条件 判别公式

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太阳能辅助热泵干燥粮食的数值模拟研究 被引量：2

12

作者 王双凤 尹明山 +1 位作者 郭振宇 白忠权 《粮食储藏》 2012年第2期7-12,共6页

粮食的干燥过程实质上是多孔介质热湿耦合传递的过程。基于多孔介质热质传递理论,通过数值模拟的方法,针对利用太阳能辅助热泵干燥粮食时热风随时间变化的情况,采用综合温度和空气绝对湿度作为瞬态边界条件来对干燥过程中粮食内部温度... 粮食的干燥过程实质上是多孔介质热湿耦合传递的过程。基于多孔介质热质传递理论,通过数值模拟的方法,针对利用太阳能辅助热泵干燥粮食时热风随时间变化的情况,采用综合温度和空气绝对湿度作为瞬态边界条件来对干燥过程中粮食内部温度和水分的变化进行模拟研究。模拟结果显示小麦水分在干燥150 h后达到安全水分13.6%(干基),而实验结果显示小麦水分在干燥135 h后达到安全水分13.6%(干基),二者对比相差不大,并且模拟温度与试验温度吻合较好。 展开更多

关键词 粮堆 太阳能 热泵 热湿传递 数值模拟 瞬态边界

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遗传算法的平板建筑结构瞬态隔振性能边界条件优化方法 被引量：1

13

作者 欧达毅 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期474-477,共4页

基于遗传算法及平板建筑构件瞬态振动响应时域有限元模型,提出一种提高平板建筑构件瞬态隔振性能的边界条件优化方法.有限元模型可模拟任意弹性边界条件下平板结构的瞬态振动响应,并在此基础上引入遗传算法,以边界条件为优化变量、瞬态... 基于遗传算法及平板建筑构件瞬态振动响应时域有限元模型,提出一种提高平板建筑构件瞬态隔振性能的边界条件优化方法.有限元模型可模拟任意弹性边界条件下平板结构的瞬态振动响应,并在此基础上引入遗传算法,以边界条件为优化变量、瞬态振动响应最小化为优化目标,对边界参数进行最优解搜索,最大程度提升平板建筑构件对已知瞬态激励的隔振性能.实例结果表明:运用所提优化方法可以在不改变平板自身参数(材质、尺寸、厚度)前提下,通过边界条件的优化设计,有效提升平板建筑构件的瞬态隔振性能. 展开更多

关键词 平板建筑构件 瞬态响应 建筑声学 优化设计 边界条件 遗传算法

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冻土非稳态温度场有限元模拟分析

14

作者 朱明 苏小勇 +1 位作者 宋琼瑶 蒋跃 《四川建筑科学研究》 北大核心 2009年第1期120-124,共5页

在冻土工程领域,国内外已经展开了广泛的基础性研究,取得了丰硕的成果。对冻土路基温度场问题,目前已有理论依据和计算方法,但大多只考虑了第一类边界条件。本文利用有限元软件,同时考虑了辐射、蒸发、换热等各种边界条件,对冻土路基非... 在冻土工程领域,国内外已经展开了广泛的基础性研究,取得了丰硕的成果。对冻土路基温度场问题,目前已有理论依据和计算方法,但大多只考虑了第一类边界条件。本文利用有限元软件,同时考虑了辐射、蒸发、换热等各种边界条件,对冻土路基非稳态温度场进行了计算分析,根据计算与实测结果的对比分析,从而有力地验证了本文采用有限元计算方法的可靠性,并且进一步根据计算与实测结果,对冻土路基非稳态温度场进行了计算分析。 展开更多

关键词 非稳态温度场 边界条件 ADINA 可靠性

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曲线坐标系下瞬态波的高精度开路边条件

15

作者 邹光远 董智力 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1994年第2期244-252,共9页

本文就作者提出的高精度开路边条件(OBC)进一步讨论了如何给出它们在各类曲线坐标系下形式的一般方法,并给出了在平面极坐标系下,相应的一阶和二阶AOBC的具体形式。通过数值例子,同一些已有的相应OBC作了比较,从而证明了本方法的有效性。

关键词 曲线坐标 自适应 瞬态波 开路边条件

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应用有限元方法分析活体胆囊内的胆汁流动

16

作者 曾宪俊 杨瑞芳 +2 位作者 吴云鹏 徐世荣 谢刚 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1992年第2期91-98,共8页

用有限元方法计算了活体胆囊中胆汁的瞬态流场。采用了CT(计算机断层扫描),造影等技术获得运动的边界条件。采用了罚函数公式系统和移动三角形单元获得了轴对称胆汁流动的流场。计算结果表明,垂直于中轴的截面上存在着明显的胆汁回流,... 用有限元方法计算了活体胆囊中胆汁的瞬态流场。采用了CT(计算机断层扫描),造影等技术获得运动的边界条件。采用了罚函数公式系统和移动三角形单元获得了轴对称胆汁流动的流场。计算结果表明,垂直于中轴的截面上存在着明显的胆汁回流,回流与出流共同形成了收缩胆囊内的轴对称涡流,这与以前的预料十分吻合。 展开更多

关键词 有限元法 流动 胆囊 胆汁 活体

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吸收边界条件在全空间瞬变电磁计算中的应用 被引量：14

17

作者 杨海燕 岳建华 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期263-268,共6页

吸收边界条件对于全空间瞬变电磁计算的稳定性和精确性是至关重要的.将Laplace方程应用于巷道中,避免了对巷道内空气电阻率的设置;将廖氏边界条件进行必要的修正,导出了适用于扩散方程的新的吸收边界条件;计算了新边界条件的应用效果和... 吸收边界条件对于全空间瞬变电磁计算的稳定性和精确性是至关重要的.将Laplace方程应用于巷道中,避免了对巷道内空气电阻率的设置;将廖氏边界条件进行必要的修正,导出了适用于扩散方程的新的吸收边界条件;计算了新边界条件的应用效果和巷道底板内低阻薄板的响应特征.结果表明:巷道边界两侧瞬变场的扩散速度明显改变;应用Dirichlet边界条件使边界处的磁场约在0.05 ms后发生畸变,并对计算区域内部磁场产生影响,而新吸收边界条件采用N=4阶精度并取控制系数为β=0.9时,计算的磁场值与理论值具有相同的衰减规律,该方法能较好的反映出薄板的位置及倾斜角度.新的吸收边界条件适用于全空间瞬变电磁场的有限差分计算. 展开更多

关键词 瞬变电磁法 全空间 多匝小回线源 吸收边界条件 衰减

原文传递

覆盖层影响下典型地-井模型瞬变电磁法正演 被引量：14

18

作者 杨海燕 岳建华 +2 位作者 徐正玉 张华 姜志海 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1527-1537,共11页

地-井瞬变电磁法是用于地质找矿的有效方法之一,开展该方法的三维正演研究能对资料处理与解释提供帮助。在时间域有限差分算法的基础上,建立了三维地质模型和覆盖层模型,模拟了该模型下的地-井瞬变电磁响应;引入了参数EA,分析了方形低... 地-井瞬变电磁法是用于地质找矿的有效方法之一,开展该方法的三维正演研究能对资料处理与解释提供帮助。在时间域有限差分算法的基础上,建立了三维地质模型和覆盖层模型,模拟了该模型下的地-井瞬变电磁响应;引入了参数EA,分析了方形低阻体和覆盖层的响应特征以及覆盖层影响因素。结果显示:低阻体位于发射场源下方时,其响应曲线呈现"双高一低"的极值特征,高峰值分别对应低阻体上下边界,低峰值对应低阻体中心;低阻体位于发射场源旁边时,其响应曲线呈现单极值特征,该特征与覆盖层响应特征相同。当覆盖层电阻率较低时,"趋肤效应"作用使覆盖层的响应强度强于低阻体;但当发射场源离钻孔足够远时,覆盖层影响可以忽略,低阻体响应强度更与覆盖层-低阻体电阻率的比值有关。孔中发射能有效降低覆盖层影响。 展开更多

关键词 地-井瞬变电磁法 覆盖层 正演 有限差分法 廖氏吸收边界条件

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避免异参同效的抽水井表皮层溶质运移方程推导

19

作者 蒯沐钦 黄璟胜 +2 位作者 童晨晨 王晨 肖烨熙 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期292-303,共12页

抽水井表皮层溶质运移控制方程受到异参同效的影响,存在参数估计的多解性问题。提出一个新的抽水井表皮层溶质运移方程(新瞬态Robin边界条件),并以径向收敛示踪试验为例构建其溶质运移模型。当抽水井为完整井时,通过拉普拉斯变换和有限... 抽水井表皮层溶质运移控制方程受到异参同效的影响,存在参数估计的多解性问题。提出一个新的抽水井表皮层溶质运移方程(新瞬态Robin边界条件),并以径向收敛示踪试验为例构建其溶质运移模型。当抽水井为完整井时,通过拉普拉斯变换和有限傅立叶余弦变换得到模型的解析解;当抽水井为非完整井时,应用有限元法构建数值解。结果表明,表皮层溶质运移控制方程导致所估计的表皮层宽度(w)和形成层垂向弥散度(α_(z))是在0.5 m≤w≤1.0 m和0.08 m≤α_(z)≤0.10 m范围内的任意组合,偏离实际值。反之,当表皮层佩克莱数(w和表皮层径向弥散度的比值)小于1时,新瞬态Robin边界条件能够准确反映表皮层的影响,消除w与αz的多解性。参数估计值(w=0.31 m、α_(z)=0.17 m)唯一,接近实际值。新模型已成功用于野外试验。 展开更多

关键词 径向收敛示踪试验 异参同效 瞬态Robin边界条件 解析解 有限元解

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瞬变电磁场模拟中的CPML吸收边界条件 被引量：6

20

作者 姜彦南 刘文 +1 位作者 王娇 张文翠 《计算物理》 CSCD 北大核心 2015年第6期701-708,共8页

提出用于瞬变电磁法(TEM)模拟的时域有限差分(FDTD)算法中的卷积完全匹配层(CPML)吸收边界条件.首先,在磁场散度方程显式处理条件下,计算磁场z分量时,构造出一种计算时域卷积项的方法,并详细推导计算磁场z分量的表达式.而后,对均匀半空... 提出用于瞬变电磁法(TEM)模拟的时域有限差分(FDTD)算法中的卷积完全匹配层(CPML)吸收边界条件.首先,在磁场散度方程显式处理条件下,计算磁场z分量时,构造出一种计算时域卷积项的方法,并详细推导计算磁场z分量的表达式.而后,对均匀半空间模型进行数值计算.结果表明,提出的CPML吸收边界条件在保证计算精度的前提下,实现了瞬变电磁法时域有限差分高效正演计算. 展开更多

关键词 瞬变电磁法 时域有限差分 完全匹配层 CPML吸收边界条件

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