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物探与化探  2021, Vol. 45 Issue (4): 1037-1042    DOI: 10.11720/wtyht.2021.1456
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在瞬变电磁三维正演中的应用
智庆全1,2(), 武军杰1,2, 王兴春1,2, 孙怀凤3, 杨毅1,2, 张杰1,2, 邓晓红1,2, 陈晓东1,2, 杜利明4
1.中国地质科学院 地球物理地球化学勘查研究所,河北 廊坊 065000
2.自然资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室,河北 廊坊 065000
3.山东大学 岩土与结构工程研究中心,山东 济南 250061
4.中国冶金地质总局 山东正元地质勘查院,山东 济南 250101
The application of ANSYS to TEM 3D forward modeling
ZHI Qing-Quan1,2(), WU Jun-Jie1,2, WANG Xing-Chun1,2, SUN Huai-Feng3, YANG Yi1,2, ZHANG Jie1,2, DENG Xiao-Hong1,2, CHEN Xiao-Dong1,2, DU Li-Ming4
1. Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Langfang 065000, China
2. Laboratory of Geophysical EM Probing Technologies, MLR, Langfang 065000, China
3. Laboratory of Earth Electromagnetic Exploration, Shandong University, Jinan 250061, China
4. Geological Exploration Institute of Shandong Zhengyuan, Jinan 250101, China
全文: PDF(1430 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

瞬变电磁正演是研究瞬变电磁响应规律的有效途径,瞬变电磁的高精度、快速三维正演技术,是当前瞬变电磁正演研究的热点。ANSYS软件中的Multiphysics模块也适用于瞬变电磁法的正演模拟问题。本文通过一些模型算例介绍了ANSYS软件在瞬变电磁场三维正演中的应用方法,包括建模、加载、求解设置、后处理的一般过程。数值计算结果表明,利用ANSYS软件进行瞬变电磁正演模拟具有很高的计算精度。合理使用ANSYS软件进行瞬变电磁响应模拟可以提高正演模拟计算的效率,为分析、理解瞬变电磁响应规律提供有力的支撑。

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智庆全
武军杰
王兴春
孙怀凤
杨毅
张杰
邓晓红
陈晓东
杜利明
关键词 瞬变电磁三维正演ANSYS有限元    
Abstract

The forward modeling is an effective way to study the characteristics of transient electromagnetic (TEM) responses. The high precision and fast 3D forward modeling technology is a hot spot in the study of TEM forward modeling. The multiphysics module in ANSYS software is suitable for the forward modeling of TEM. In this paper, the application method of ANSYS software in TEM 3D forward modeling is introduced by some model examples, including the preprocessing, loading, solution setting and post-processing. The numerical results show that the simulation of TEM forward modeling by using ANSYS software has high accuracy. The TEM forward modeling using ANSYS can improve the efficiency of forward simulation calculation and provide a strong support for analyzing and understanding the characteristics of TEM response.

Key wordsTEM    three-dimensional forward modeling    ANSYS    finite element method
收稿日期: 2020-09-17      出版日期: 2021-08-20
:  P631  
基金资助:国家重点研发计划“旱情判别与应急抗旱关键技术及装备研发”项目(2018YFC1508700);中央级公益性科研院所基本科研业务专项(AS2020J01);中央级公益性科研院所基本科研业务专项(AS2020Y01);“深地资源勘查开采”重点专项(2018YFC0603803)
作者简介: 智庆全(1987-),男,工程师,主要从事电磁勘探方法研究工作。Email: zhiqingquan@gmail.com
引用本文:   
智庆全, 武军杰, 王兴春, 孙怀凤, 杨毅, 张杰, 邓晓红, 陈晓东, 杜利明. 在瞬变电磁三维正演中的应用[J]. 物探与化探, 2021, 45(4): 1037-1042.
ZHI Qing-Quan, WU Jun-Jie, WANG Xing-Chun, SUN Huai-Feng, YANG Yi, ZHANG Jie, DENG Xiao-Hong, CHEN Xiao-Dong, DU Li-Ming. The application of ANSYS to TEM 3D forward modeling. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(4): 1037-1042.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.1456      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I4/1037
Fig.1  瞬变电磁模型示意
序号 单元类型 选项 对应介质
1 Solid236 Az-VOLT自由度 地层
2 Solid236 Az自由度,无涡流 线圈、空气
Table 1  单元类型
序号 电阻率/(Ω·m) 相对磁导率 对应介质
1 100 1 地层
2 10-7 1 线圈
3 1 空气
Table 2  材料属性
Fig.2  均匀半空间ANSYS计算磁场响应和解析结果对比
Fig.3  H型地层ANSYS计算衰减电压和数字滤波结果对比
Fig.4  单个异常体模型示意
Fig.5  主剖面多测道曲线
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