薄板状体二维有限元数值模拟

《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
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=0.0
2、低阻高极化倾斜板（45︒）
ρ1=500，ρ2=20，η2=0.5，η1=0.0
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︒。

六、实验结果及分析
1、中梯装置低阻高极化倾斜薄板
6080100120140
320
360
400
440
480
520
560
6080100120140
-0.02
0.02
0.04
0.06
0.08
X/m
60
80
100
120
140
300
350
400
450
500
550600
2、中梯装置高阻高极化倾斜薄板
18
20
22
24
26
60
80
100
120
140
18
2022
24
26
6080100120140
-0.02
0.02
0.04
X/m
3、对称四极装置高阻高极化倾斜薄板
04080
120160200
AB/2
20
20.1
20.2
20.3
20.4
20.5
4、对称四极装置低阻高极化倾斜薄板
40
80
120
160
200
0.001
0.002
0.003
0.004
X/m
40
80
120
160
200
AB/2
20
20.1
20.2
20.3
20.4
40
80
120
160
200
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
X/m
40
80
120
160
200
AB/2
484
488
492
496
500
40
80
120
160
200
AB/2
488
492
496
500
1.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，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。