薄板状体二维有限元数值模拟

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1、《电法资料处理与解释》实验报告薄板状体二维有限元数值模拟学院：地测学院专业：地球物理学姓名：学号：完成时间：2016.11.15二〇一六年十一月一、实验目的1、掌握视极化率计算公式；2、掌握二维有限元的数值模拟软件的使用；3、计算薄板状的视电阻率曲线和视极化率曲线;4、掌握等效视电阻率的使用。二、实验设备计算机、Res2d.exe三、实验内容1、利用二维有限元（45°）；①高阻高极化的倾斜薄板②低阻高极化的倾斜薄板③任选两个装置（二极、四极、中梯、联剖、偶极）2、建立模型；3、计算一次场U1；4、计算二

2、次场U2；5、计算视极化率与视电阻率；6、绘图分析。四、实验参数利用四极装置采用地面供电、地面接收，对高阻低极化倾斜板和低阻高极化倾斜板进行正演模拟实验。参数如下：1、高阻高极化倾斜板（45︒）ρ1=20，ρ2=200，η2=0.5，η1=0.02、低阻高极化倾斜板（45︒）ρ1=500，ρ2=20，η2=0.5，η1=0.0五、实验模型实验模型为200m*200m的网格，每个网格大小为2m*2m，X向和Z方向均为101个节点。倾斜板状体位于剖面上89m-99m处，在垂向上的分为为8m-18m，产状45

3、︒。024.....200Z0248……200X六、实验结果及分析1、中梯装置低阻高极化倾斜薄板图1倾斜低阻板状体（45︒）中梯η图3倾斜低阻板状体（45︒）中梯极化ρ图2倾斜低阻板状体（45︒）中梯不极化ρ2、中梯装置高阻高极化倾斜薄板图4倾斜高阻板状体（45︒）中梯η图6倾斜高阻板状体（45︒）中梯极化ρ图5倾斜高阻板状体（45︒）中梯不极化ρ3、对称四极装置高阻高极化倾斜薄板图7倾斜高阻板状体（45︒）对称四极η图9倾斜高阻板状体（45︒）对称四极极化ρ图8倾斜高阻板状体（45︒）对称四极不极化ρ

4、4、对称四极装置低阻高极化倾斜薄板图10倾斜低阻板状体（45︒）对称四极η图11倾斜低阻板状体（45︒）对称四极不极化ρ图12倾斜低阻板状体（45︒）对称四极极化ρ1.低阻高极化倾斜薄板状体模型（二极装置）从图中可看出，视电阻率曲线与视等效电阻率曲线形态相似，都有一个谷值，且不对称。对于视极化率来说，和视电阻率曲线的形态相反，有一个峰值。由于地下薄板的倾斜，造成了曲线的不对称性，视极化率曲线、视电阻率曲线、等效视电阻率曲线的峰值沿上倾方向，变化率较大，变化较快。沿下倾方向，变化率较小，变化较慢。最后都趋

5、于平稳，视电阻率、等效视电阻率曲线都趋于背景电阻率值，视极化率曲线趋于背景极化率值。2.高阻高极化倾斜薄板状体模型（二极装置）从图中可看出，视电阻率曲线与视等效电阻率曲线形态相似，都有一个峰值，但不对称。对于视极化率曲线来说，有一个谷值和一个峰值，但峰值的幅值要比谷值的幅值大。由于地下薄板的倾斜，造成了视电阻率曲线、等效视电阻率曲线的不对称性。视电阻率、等效视电阻率曲线都趋于背景电阻率值。由于地下薄板的倾斜，视极化率先下降达到一个极小值，而后又快速上升达到极大值，最后趋于背景极化率值。3.低阻高极化倾斜

6、薄板状体模型（偶极装置）从图中可看出，视电阻率曲线与视等效电阻率曲线形态相似，都有一个谷值，两个大小不等的峰值，且不对称。对于视极化率来说，和视电阻率曲线的形态相反，有一个峰值，两个大小不等的谷值。由于地下薄板的倾斜，造成了曲线的不对称性，视极化率曲线、视电阻率曲线、等效视电阻率曲线的峰值沿上倾方向，变化率较大，变化较快，且曲线的幅值较大。沿下倾方向，变化率较小，变化较慢，且曲线的幅值较小。最后都趋于平稳，视电阻率、等效视电阻率曲线都趋于背景电阻率值，视极化率曲线趋于背景极化率值。4.高阻高极化倾斜薄板

7、状体模型（偶极装置）从图中可看出，视电阻率曲线与视等效电阻率曲线形态相似，都有一个峰值，两个大小不等的谷值，且不对称。对于视极化率来说，和视电阻率曲线的形态相同，有一个峰值，两个大小不等的谷值。由于地下薄板的倾斜，造成了曲线的不对称性，视极化率曲线、视电阻率曲线、等效视电阻率曲线的峰值沿上倾方向，变化率较大，变化较快，且曲线的幅值较小。沿下倾方向，变化率较小，变化较慢，且曲线的幅值较大。最后都趋于平稳，视电阻率、等效视电阻率曲线都趋于背景电阻率值，视极化率曲线趋于背景极化率值。七、实验总结通过这次实验，

8、我掌握了倾斜薄板在不同的装置下的视极化率曲线特征。掌握了软件的运用，同时加深了对于各种装置装置类型、测量深度、记录点位置的理解。