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公开(公告)号：CN113656976B
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202110978629.3
申请日：2021-08-25
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/14 , G06F17/16 , G06F111/10
Abstract: 本申请涉及一种二维磁梯度张量快速数值模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：通过模型构建、磁化强度计算、磁梯度张量计算公式离散、核函数单元积分系数计算、核函数单元积分系数矩阵和磁化强度的快速相乘、二维网格单元的磁梯度张量计算等步骤实现了二维磁梯度张量快速数值模拟模拟。本发明解决了现有二维磁梯度张量正演方法计算精度和计算效率低、无法实现复杂地质体的高效、精细化磁法勘探的问题。
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公开(公告)号：CN113433595B
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202110774577.8
申请日：2021-07-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 基于自然电场隧道裂隙水的超前预报方法，包括：在隧道内布置多条测线，各测线上布置有测点；在掌子面掘进过程中，每掘进设定长度对各测线进行一次数据采集，得到自然电场动态观测数据；将隧道所在整个研究区域进行三维网格剖分，构建隧道三维地质模型，利用有限单元法进行正演数值模拟，计算每次数据采集时隧道三维地质模型对应的刚度矩阵；根据自然电场的动态观测数据以及隧道三维地质模型对应的刚度矩阵正演响应函数，构建目标函数；采用优化算法进行迭代求解使得目标函数满足预设精度要求，获得能有效拟合自然电场动态观测数据的场源分布即三维地质模型中各网格节点的电流密度分布情况，进而获得隧道裂隙水异常源的位置分布情况。
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公开(公告)号：CN113806686A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111372974.9
申请日：2021-11-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及一种大规模复杂地质体重力梯度快速计算方法、装置和设备。所述方法包括：对计算区域和异常体分别进行网格剖分，异常体网格间隔与计算区域一致，计算任一观测高度的重力梯度核函数积分系数，并进一步得到任一观测高度上任一层异常体对应的核函数系数矩阵，与异常体密度值扩展矩阵进行二维快速离散卷积，得到任一观测高度上任一层异常体对应的重力梯度空间域卷积结果；将各层卷积结果累加，得到计算区域中任一观测高度上重力梯度各个分量的值。本发明解决了重力梯度张量计算过程中二维离散卷积计算占用内存大、计算速度低的问题，为大规模复杂地质体的模拟提供了技术支撑。
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公开(公告)号：CN112307640A
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202011250729.6
申请日：2020-11-11
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/10
Abstract: 本发明涉及自然电位数值模拟方法技术领域，尤其涉及基于自然单元‑无限元的三维多源自然电位数值模拟方法。包括：S1、构建三维多源自然电位地电模型；S2、构建模型的微分方程和积分方程；S3、基于Laplace插值，构建三维自然单元插值函数及其导数的基本方程；S4、构建三维单向映射无限元插值函数及其导数的基本方程；S5、基于步骤S2‑S4，对模型的全域积分，得到各积分单元的刚度矩阵；S6、将各积分单元的刚度矩阵按节点编号累加，得到总刚度矩阵；S7、构建源向量；S8、基于总刚度矩阵和源向量，求解大型稀疏方程组得到自然电位分布。解决了多源复杂模型中复杂异常体剖分困难、截断边界问题处理繁琐等技术问题。
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公开(公告)号：CN112163332A
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202011017516.9
申请日：2020-09-24
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/13 , G06F17/14 , G06F17/15 , G06Q50/06 , G06F111/10 , G06F111/04
Abstract: 本发明提供了一种基于自然单元无限元耦合的2.5维自然电场数值模拟方法，具体步骤如下：S1、建立二维自然电场地电模型，依据模型参数在自然单元区域设置离散点集，在区域边界扩展无限单元充当边界单元；S2、构建2.5维自然电场地电模型满足的微分方程，推导其基于自然单元无限元耦合的变分形式及其积分形式；S3、构建基于Laplace插值函数的自然单元法，推导2.5维自然单元形函数及其导数的基本方程；S4、构建2.5维无限元形函数及其导数的基本方程；S5、计算各波数条件下的总刚度矩阵；S6、处理电源信息；S7、求解大型稀疏方程组得到各波数条件下的波数域自然电位剖面，最后将各波数域自然电位剖面通过傅里叶反变换得到空间域下的自然电位剖面。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113806686B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111372974.9
申请日：2021-11-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及一种大规模复杂地质体重力梯度快速计算方法、装置和设备。所述方法包括：对计算区域和异常体分别进行网格剖分，异常体网格间隔与计算区域一致，计算任一观测高度的重力梯度核函数积分系数，并进一步得到任一观测高度上任一层异常体对应的核函数系数矩阵，与异常体密度值扩展矩阵进行二维快速离散卷积，得到任一观测高度上任一层异常体对应的重力梯度空间域卷积结果；将各层卷积结果累加，得到计算区域中任一观测高度上重力梯度各个分量的值。本发明解决了重力梯度张量计算过程中二维离散卷积计算占用内存大、计算速度低的问题，为大规模复杂地质体的模拟提供了技术支撑。
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公开(公告)号：CN113642189A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110978719.2
申请日：2021-08-25
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/14 , G06F17/16 , G06F111/10 , G06F119/02
Abstract: 本申请涉及一种基于积分解的重力梯度张量快速数值模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：构建包含复杂地质体的二度体模型将地下模拟区域均匀剖分成多个规则单元，并根据二度体的截面形状和密度分布设定每个单元的密度；给出二度体重力梯度张量满足的卷积公式，根据上述构建的模型，对卷积公式进行离散，并计算核函数单元积分系数，采用二维离散傅里叶变换实现核函数单元积分系数矩阵和密度的快速相乘；最后，运用二维傅里叶反变换计算得到整个二维剖面的重力梯度。该方法引入二维离散傅里叶变换将重力梯度张量实现了核函数系数矩阵与密度的快速乘积，大大提高了正演的计算效率和精度。
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公开(公告)号：CN113433595A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110774577.8
申请日：2021-07-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 基于自然电场隧道裂隙水的超前预报方法，包括：在隧道内布置多条测线，各测线上布置有测点；在掌子面掘进过程中，每掘进设定长度对各测线进行一次数据采集，得到自然电场动态观测数据；将隧道所在整个研究区域进行三维网格剖分，构建隧道三维地质模型，利用有限单元法进行正演数值模拟，计算每次数据采集时隧道三维地质模型对应的刚度矩阵；根据自然电场的动态观测数据以及隧道三维地质模型对应的刚度矩阵正演响应函数，构建目标函数；采用优化算法进行迭代求解使得目标函数满足预设精度要求，获得能有效拟合自然电场动态观测数据的场源分布即三维地质模型中各网格节点的电流密度分布情况，进而获得隧道裂隙水异常源的位置分布情况。
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公开(公告)号：CN112163354A
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202011015257.6
申请日：2020-09-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于自然单元的2.5维自然电场数值模拟方法，具体步骤如下：S1、建立二维自然电场地电模型，依据模型参数设置离散点集；S2、构建2.5维自然电场地电模型边值问题，推导其基于自然单元的变分形式及其积分形式；S3、构建基于Laplace插值函数的自然单元法，推导2.5维自然单元形函数及其导数的基本方程；S4、基于S2、S3推导的公式，计算各波数条件下的总刚度矩阵；S5、处理边界条件及电源信息；S6、求解大型稀疏方程组得到各波数条件下的波数域自然电位剖面，最后将各波数域自然电位剖面通过傅里叶反变换得到空间域下的自然电位剖面。
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公开(公告)号：CN116929675A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310996409.2
申请日：2023-08-09
Applicant: 中南大学
IPC: G01M3/40
Abstract: 本发明提供一种基于编码电流场的基坑渗漏探测方法，包括：步骤一、选择供电电源的频率和振幅；选择电极、测线布置方式以及测量电极的点距；步骤二、利用不极化的测量电极进行数据采集，依次获取地表测点的电位数据；步骤三、将步骤二所得地表测点的电位数据进行处理，绘制等值线图；步骤四、进行综合分析解译，判断基坑是否存在渗漏。电流源的频率由不同于干扰频率的多种随机频率进行编码组合，采用特殊波形的供电电流源，能够有效的降低环境噪声的干扰，对基坑工程发生渗漏的位置和渗漏通道的反应灵敏度高，能够准确识别出异常区域的存在；本发明方法采集设备简单，工作速度快，成本低，是一种对基坑工程无损的探测技术。
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