【摘 要】
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该文主要研究了层状介质中瑞利波的传播和积分方程法三维电磁模拟.首先,采用传统的传递矩阵理论,推导了沿层状介质传播的导波的频散方程,给出了导波及全波(包括体纵波,体横波
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该文主要研究了层状介质中瑞利波的传播和积分方程法三维电磁模拟.首先,采用传统的传递矩阵理论,推导了沿层状介质传播的导波的频散方程,给出了导波及全波(包括体纵波,体横波和导波)在自由表面位移激发强度的解析表达式,任意深度处的位移可以经传递矩阵求得,这种传递矩阵的形式非常简洁对称,可以避免高频区域有效数字的精度丢失问题.另外,文中首次证明了了对于实波速的导波来说,其频散方程是一个实方程,为用二分法对频散方程进行数值求根提供了理论基础.论文对实际瑞利波勘探中经常碰到的"之"字形频散曲线问题进行了理论上的解释说明,指出造成这种现象的结果是层状介质中志波的多模性的原因.论文的后半部分主要研究了积分方程法三维电磁模拟的理论与应用.采用积分方程法进行三维电磁模拟的关键是求取相应情况下的电张量格林并矢,论文首先讨论了电张量格林并矢的定义,从电张量格林并矢的物理意义出发,通过求解沿不同方向放置的偶极子所产生的场,导出了均匀导电半空间中频率域和时间域电张量格林并矢的解析表达式.文中基于Fredholm积分方程,用数值方法实现了三维电磁模拟,通过验证算法的收敛性和与已有结果的对比,证明了算法的正确性.文中还给出了积分方程法三维电磁模拟在激电与大地电磁中的两个应用实例.对于大地电磁的情形,由改变异常体走向长度的计算结果来看,当异常体走向长度达到其宽,高及埋深的八倍以上时,与将异常体视为二维时的结果相差不多,而满足上述条件时,与二维情况下的结果相差较大,此时,就须用三维的正反演软件进行数据处理.这也充分说明了开展三维电磁模拟的必要性.
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