基于吸收边界条件的瞬变电磁法三维矢量有限元快速正演

作者：张永超,王光杰,李宏杰,廉玉广,李文,邱浩,牟义

摘要：瞬变电磁法的三维有限元正演通常采用齐次边界条件,为满足该边界条件,需要构建较大尺寸的模型,这降低了正演问题的求解速度.针对该问题,本文采用吸收边界条件代替齐次边界条件,以缩小模型体积,加快正演速度:首先,从时间域麦克斯韦方程组出发,推导了基于库伦规范的矢量势的微分控制方程,结合一阶吸收边界条件推导了相应的的弱形式方程;在此基础上采用一阶四面体矢量单元进行单元分析、Newmark法进行时间离散,实现了瞬变电磁法的快速三维正演.通过均匀半空间模型的解析解,H型地电断面的CR1Dmod解和相应模型有限元解的对比,验证了本文算法的正确性.均匀半空间模型分别采用吸收边界条件和齐次边界条件的正演结果对比表明:吸收边界条件确实可以提高三维正演的精度或者缩小模型尺寸、加快计算速度.

发文机构：煤炭科学技术研究院有限公司安全分院 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室（煤炭科学研究总院） 北京市煤矿安全工程技术研究中心 中国科学院大学 中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室

关键词：瞬变电磁正演矢量有限元吸收边界条件TEMForward modelingVector finite elementAbsorbing boundary condition

分类号： P631[天文地球—地质矿产勘探]