基于电流密度连续性条件的直流电阻率各向异性问题自适应有限元模拟

作     者：任政勇 邱乐稳 汤井田 周峰 陈超健 陈煌 胡双贵 REN ZhengYong;QIU LeWen;TANG JingTian;ZHOU Feng;CHEN ChaoJian;CHEN Huang;HU ShuangGui

作者机构：中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 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长沙410083 有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室长沙410083 

基　　金：青年973(2015CB060200) 国家自然科学基金(41574120) 国家自然科学基金(41474103) 国家高技术研究发展计划(2014AA06A602) 湖南省自然科学基金(2016JJ2139) 中南大学创新驱动计划(2016CX005) 中南大学研究生自主探索创新项目(2017zzts559)联合资助 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2018年第61卷第1期

页      码：331-343页

摘      要：直流电阻率法被广泛应用在工程和环境及水文地球物理、野外采矿、地热探测等领域.地下岩石常具有层理面和裂缝等具有方向依赖性的结构,岩石电导率常常呈现各向异性特征,因此研究复杂直流电阻率各向异性问题的高精度正演算法具有迫切的理论和学术需求.本文利用面向目标的自适应有限元算法和非结构化网格相结合的方式,解决了带地形任意复杂直流电阻率各向异性问题的高精度正演这一难题.有别于前人的研究成果,本文提出了一种特别的二次虚拟场算法实现带源的任意起伏地形问题模拟;另外,本文第一次基于电流密度连续性条件构建适合直流电阻率各向异性问题的后验误差估计算法,有效地驱动面向目标有限元网格自适应加密过程.最后,通过三组电阻率各向异性模型验证本文提出算法的正确性和适应性,测试结果表明:对于任意复杂直流电阻率各向异性问题,本文提出的算法具有精度高、适应性强等特点;另外,我们还发现电流密度连续性条件可用于设计直流电阻率问题的有效后验误差估计算法.

主 题 词：数值模拟 电磁理论 电各向异性 自适应有限元 

学科分类：081801[081801] 081802[081802] 0709[理学-地质学] 0819[工学-海洋工程类] 0707[理学-海洋科学类] 08[工学] 0708[理学-地球物理学类] 0818[工学-交通运输类] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 

核心收录：

D　O　I：10.6038/cjg2018K0698

馆 藏 号：203282014...