| 三维直流电阻率自然单元-无限元耦合数值模拟 |
| |
| 引用本文： | 谢静,崔益安,陈杭,罗议建,郭友军,柳建新.三维直流电阻率自然单元-无限元耦合数值模拟[J].地球物理学报,2023(6):2670-2684. |
| |
| 作者姓名： | 谢静 崔益安 陈杭 罗议建 郭友军 柳建新 |
| |
| 作者单位： | 1. 中南大学地球科学与信息物理学院;2. Department of Geosciences, Boise State University |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(42174170,42130810,72088101)资助； |
| |
| 摘 要： | 直流电阻率数值模拟对于实测电阻率数据反演、解释地下真实电阻率结构具有重要意义.为解决复杂地电模型剖分以及处理截断边界时面临的困难，本文提出一种新的三维自然单元-无限元耦合法.该算法在自然单元区域灵活布设自然节点以填充复杂模型，并引入无限单元替代截断边界条件以促使刚度矩阵与电源位置无关.首先推导了稳定电流场基本方程；然后介绍了二、三维自然单元法及其形函数的构建过程；再引入三维多向映射无限单元并实现自然单元-无限元的有效耦合；最后通过4个数值模型，结合传统有限单元法、有限元-无限元耦合法以及COMSOL Multiphysics软件的计算结果，验证了算法的正确性及有效性.数值结果表明，本文所提算法满足精度要求，能有效减小计算区域，无需二次更新刚度矩阵，对复杂模型适应性强.
|
| 关 键 词： | 直流电阻率 数值模拟 自然单元 无限单元 |
|
|
