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地下垂直磁偶极子源电磁场响应模拟

作　者: 陈玉玲
导　师: 翁爱华
学　校: 吉林大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 垂直磁偶极子层状地层瞬变电磁响应矿井瞬变电磁法
分类号: P631.325
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文在前人的工作基础上,引用纳比吉安的导纳的概念,通过边界条件求得各层未知系数间的递推关系,导出了地下磁偶极源电磁响应的理论模拟公式?选择直接数值积分计算积分,保证计算结果的精度?并用Fortran语言编程,实现井下磁偶源的瞬变电磁响应计算?计算了矿井电磁勘探中四个典型模型的瞬变电磁场,讨论了导电层的深度变化和厚度变化时各模型的瞬变电磁场响应的变化规律:层状半空间模型中,垂直磁场对薄层和深层导电层的反映和区分很强?半空间之下存在导电层时,厚度对电场和水平磁场影响较大,且对厚度的变化敏感;深度对电场和磁场影响均比较大,其中垂直磁场对深度较大的导电层的反应强于电场和水平磁场?分析了影响瞬变电磁场分布规律的因素:(1)收发距主要影响电磁场的幅值大小以及正负值的分布?电磁场的幅值随距离的增大而大幅度地衰减,早期幅值还随收发距的增大而出现震荡?(2)发射源与接收装置的垂直距离主要影响电磁场的早期响应结果,对晚期基本没影响?电场的早期幅度在源位置附近随垂直距离的增大而衰减较快?水平磁场和垂直磁场衰减比较缓慢,主要使幅值的符号改变?(3)小线圈的电磁场响应结果和等效磁偶极的早期和中期重合较好,几乎不受收发距的影响,在晚期有一定程度的分离?大线圈和等效磁偶极的电磁场响应则分离程度较大大?

全文目录

内容提要  4-7
第1章绪论  7-10
  1.1 研究目的和意义  7-8
  1.2 国内外研究与发展现状  8-9
  1.3 本文的研究思路与内容  9-10
第2章层状介质中磁偶极子的电磁场表达式  10-19
  2.1 基本公式  10-11
  2.2 层状介质模型  11-19
    2.2.1 电磁场表达式  12-16
    2.2.2 未知系数求解  16-19
第3章数值实现  19-25
  3.1 计算流程  19-20
  3.2 计算汉克尔积分  20-21
  3.3 瞬变电磁场响应计算  21-25
第4章电磁场响应计算  25-40
  4.1 程序正确性校验  25-28
  4.2 层状模型响应及特征  28-40
第5章电磁场响应的影响因素  40-57
  5.1 收发距的影响  40-44
  5.2 装置排列的影响  44-48
  5.3 线圈大小的影响  48-57
    5.3.1 有限大小线圈的磁偶极子等效性影响  48-54
    5.3.2 线圈大小对等效性的影响  54-57
第6章结论  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
附录  63-68
硕士期间发表的论文及取得的科研成果  68-69
摘要  69-71
Abstract  71-73

地下垂直磁偶极子源电磁场响应模拟

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