Multiple linear system techniques for 3D finite element method modeling of direct current resistivity

The strategies that minimize the overall solution time of multiple linear systems in 3D finite element method (FEM) modeling of direct current (DC) resistivity were discussed. A global stiff matrix is assembled and stored in two parts separately. One part is associated with the volume integral and the other is associated with the subsurface boundary integral. The equivalent multiple linear systems with closer right-hand sides than the original systems were constructed. A recycling Krylov subspace technique was employed to solve the multiple linear systems. The solution of the seed system was used as an initial guess for the subsequent systems. The results of two numerical experiments show that the improved algorithm reduces the iterations and CPU time by almost 50%, compared with the classical preconditioned conjugate gradient method.     

基于模拟退火的全局混合反演方法及其应用

为了增强模拟退火算法的局部搜索性能,将局部搜索能力较强的单纯形法和鲍威尔法引入模拟退火算法当中,形成了基于模拟退火的全局混合反演方法。给出了模拟退火算法与单纯形法的镶嵌式结合方式以及模拟退火算法与鲍威尔法的串行式结合方式,并对其结合步骤进行了详细的阐述,以便于编程实现。分别对模拟和实测的直流激电测深曲线进行了反演试算:对于不具有等值性的激电测深曲线,反演效果很好,模型参数的相对误差基本控制在1%以内;对于等值性较严重或含有观测误差的激电测深曲线,全局混合反演方法也不能完全克服多解性,但可以通过改变模型参数空间和算法参数进行多次反演,最终可给出合理的解估计。     

基于放射状网格剖分的井中激电三维有限元数值模拟

为研究井中激电观测井旁异常体所引起的激电异常特征,采用基于柱坐标下的放射状网格剖分方式,通过异常电位法对井中激电观测进行了有限元数值模拟,分析了不同形态异常体在井中观测时的激电异常特征,探讨了异常体空间位置及钻孔环境变化对激电观测的影响规律。结果表明: 数值计算的激电异常形态与实际模型具有很好的对应性,满足异常分析的要求; 异常体空间位置的变化会对激电观测产生明显的影响,其中异常体井旁距离的大小决定了观测的效果; 钻孔环境会对井的浅部及末端的观测数据带来影响,在实际的生产实践中应加以考虑。     

按方位取点局部多重二次曲面插值

数据网格化是地质、测绘以及物化探中广泛应用的基本方法,网格化结果的好坏直接影响着其它数据处理方法和计算机成图。本文考虑到多重二次曲面拟合法对数据分布的局部特征具有过分平滑的缺点,提出了按方位取点局部多重二次曲面插值算法。它在待插点附近采用按方位取点来构造局部多重二次曲面,可以很好的改善原有方法的不足。最后,通过实例验证表明,该方法网格化效果较好,是一种值得推广使用的方法。