水下磁性良导体的时间域航空电磁数值模拟研究

论文摘要

航空电磁法(AEM)是以飞机作为飞行载体,由发射装置发射大功率电磁信号,通过接收装置接收经空气传播的一次场信号和由地下介质感应产生的二次场信号,利用地下介质的电性分布差异,研究地下介质的电性分布情况的一种地球物理探测方法。随着各国对水下目标体探测的重视,航空电磁法因具有超大功率、灵活度高、工作效率高、探测成本低等特点和优点,开始被国内学者专家用来探测水下目标体。本文通过建立水下磁性良导体的地电模型,采用积分方程法,实现了三维航空电磁数值模拟,研究了水下磁性良导体的时间域航空电磁响应特征。通过本文的数值模拟,得到的主要结论为:(1)当背景部分的海水层厚度变大或电阻率变低时,海水背景模型的时间域航空电磁衰减变慢,响应变大;在海水电阻率纵向分两层的情况下,海水背景模型的时间域航空电磁响应主要受到上层海水电阻率的影响。(2)当磁性良导体的电导率升高或磁导率升高时,水下磁性良导体的时间域航空电磁响应变大,但变大速度减小,散射场(异常场)出现峰值的时间延后。(3)沿着在垂直于长柱状磁性良导体的航线,磁感应强度B_z响应曲线呈现“M”双峰状;感应电动势dB_z/dt响应曲线在衰减早期呈现“W”双谷状,在衰减晚期随磁性良导体的磁导率变大,曲线形态由“W”双谷状转变“M”双峰状;(4)当磁性良导体在X方向的延伸变大时,在衰减晚期,水下磁性良导体的时间域航空电磁响应曲线由“M”双峰状转变为“∧”形单峰状,磁性良导体的响应范围变宽,响应峰值变大。(5)散射场(异常场),能突出磁性良导体在衰减早期的异常值,将其除以海水背景模型的响应,得到磁性良导体的相对变化,能突出磁性良导体在衰减晚期的异常值。这些结论将对航空电磁法识别和定位水下目标体具有一定的指导作用,也为航空电磁三维反演奠定理论基础。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 周泽林

导师: 岳建华

关键词: 磁性良导体,航空电磁法,正演技术,积分方程法,并矢格林函数

来源: 中国矿业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地球物理学,矿业工程

单位: 中国矿业大学

分类号: P631.3

总页数: 88

文件大小: 4202K

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