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- 导电大地上航空电磁系统校准
- 作者： 任秀艳 殷长春 刘云鹤 张博 蔡晶 来源： 地球物理学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 误差改正 系统校准 导电大地 频率域 航空电磁
- 描述： 航空电磁系统校准是开展实际测量工作的基础,校准情况直接影响数据处理和解释.传统校准方法通常假设在自由空间中进行,忽略导电大地耦合影响.然而,实际工作中很难找到绝对高阻的校准场地,导电大地对系统校准和观测数据的影响无法忽视.本文以频率域航空电磁系统为例,对导电大地上航电系统校准技术和校准误差改正方法进行研究.我们首先推导了层状导电大地上水平共面和直立共轴线圈系统的校准公式,结果表明导电大地对航电系统校准尤其是水平共面装置的高频信号影响很大.针对校准过程中大地电导率已知的情况,本文采用非线性方程求解技术一次性确定校准线圈位置和Q值;在没有任何辅助信息情况下,也可直接利用实测数据计算校正因子进行迭代求解.测试结果表明该方法快速、准确、有效.考虑到系统相位和增益调整直接影响观测数据,本文提出了航空电磁数据校准误差的改正算法.实测数据误差改正结果表明,导电大地对高频信号影响严重,校准误差改正后的航空电磁数据与实际地质资料更好吻合.
- 基于多尺度有限元法的频率域航空电磁三维正演研究
- 作者： 陶梦丽 殷长春 张博 韩雪 任秀艳 苏扬 刘云鹤 来源： 地球物理学报 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 正演模拟 三维 航空电磁 多尺度有限元
- 描述： 正演模拟是电磁数据反演的基础，其计算速度与精度一直是制约电磁反演的两大核心问题.在三维电磁正反演中，传统方法通过加密网格或增加插值基函数阶数提高计算精度，但由此也降低了计算效率，制约了三维电磁反演的实用化.因此，如何实现大尺度模型高精度快速正演是目前电磁三维正反演中亟需解决的问题.本文将多尺度有限元法应用到麦克斯韦方程求解中.我们首先在粗网格尺度上构建满足局部特性微分算子的多尺度基函数，进而在粗网格尺度上对原问题进行求解，通过建立粗细两套网格间场的映射关系，在未知数较少的粗网格上实现电磁问题求解之后，利用粗细两套网格间场的映射关系获取细网格上电磁场响应，由此可以在保证计算精度前提下快速获取不同尺度电磁场正演响应，计算速度得到很大提高.此外，本文还基于八叉树思想进行网格优化，进一步改善三维正演效率.我们通过对典型地电结构进行多尺度有限元正演模拟并与传统有限元结果对比验证算法的有效性.最后，我们通过模拟加拿大Voisey′s Bay卵形体镍铜硫化矿区航空电磁响应以检验本文算法模拟地下复杂异常体的能力.
- 航空发动机整体叶环中纤维断丝超声检测方法
- 作者： 武玉鹏 张博 李经明 张双楠 吴颖 王玉敏 蔡桂喜 来源： 金属学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 连续SiC纤维 复合材料 爬波 超声检测 整体叶环
- 描述： 基于超声头波(head-waves)理论,当探头以一定角度激励出的折射纵波传播到界面时产生能量较高的爬波,据此建立了连续SiC纤维增强钛合金基复合材料(Ti-MMC)整体叶环中SiC纤维环断丝缺陷超声爬波检测的有限元仿真模型,分析了多层介质界面超声波传播特性及爬波遇到断丝缺陷时的衍射现象。仿真结果表明,在缺陷上方的水层中会产生明显的缺陷信号波。根据仿真结果,设计制作了超声爬波(5 MHz,20°)-水浸聚焦(5 MHz,直径6 mm)组合探头和带有纤维断丝的人工缺陷试样,采用超声C扫描设备进行了检测实验。结果表明,超声爬波法能够成功地检测纤维环试样中不同深层的3层断丝缺陷(裂纹自身高度约0.42 mm)。该方法简单、经济、快速,有望解决Ti-MMC整体叶环中深埋型纤维环断丝缺陷的无损检测难题。
- 航空发动机整体叶环中纤维断丝超声检测方法
- 作者： 武玉鹏 张博 李经明 张双楠 吴颖 王玉敏 蔡桂喜 来源： 金属学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 连续SiC纤维 复合材料 爬波 超声检测 整体叶环
- 描述： 基于超声头波(head-waves)理论,当探头以一定角度激励出的折射纵波传播到界面时产生能量较高的爬波,据此建立了连续SiC纤维增强钛合金基复合材料(Ti-MMC)整体叶环中SiC纤维环断丝缺陷超声爬波检测的有限元仿真模型,分析了多层介质界面超声波传播特性及爬波遇到断丝缺陷时的衍射现象。仿真结果表明,在缺陷上方的水层中会产生明显的缺陷信号波。根据仿真结果,设计制作了超声爬波(5 MHz,20°)-水浸聚焦(5 MHz,直径6 mm)组合探头和带有纤维断丝的人工缺陷试样,采用超声C扫描设备进行了检测实验。结果表明,超声爬波法能够成功地检测纤维环试样中不同深层的3层断丝缺陷(裂纹自身高度约0.42 mm)。该方法简单、经济、快速,有望解决Ti-MMC整体叶环中深埋型纤维环断丝缺陷的无损检测难题。
- 航空发动机整体叶环中纤维断丝超声检测方法
- 作者： 武玉鹏 张博 李经明 张双楠 吴颖 王玉敏 蔡桂喜 来源： 金属学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 连续SiC纤维 复合材料 爬波 超声检测 整体叶环
- 描述： 基于超声头波(head-waves)理论,当探头以一定角度激励出的折射纵波传播到界面时产生能量较高的爬波,据此建立了连续SiC纤维增强钛合金基复合材料(Ti-MMC)整体叶环中SiC纤维环断丝缺陷超声爬波检测的有限元仿真模型,分析了多层介质界面超声波传播特性及爬波遇到断丝缺陷时的衍射现象。仿真结果表明,在缺陷上方的水层中会产生明显的缺陷信号波。根据仿真结果,设计制作了超声爬波(5 MHz,20°)-水浸聚焦(5 MHz,直径6 mm)组合探头和带有纤维断丝的人工缺陷试样,采用超声C扫描设备进行了检测实验。结果表明,超声爬波法能够成功地检测纤维环试样中不同深层的3层断丝缺陷(裂纹自身高度约0.42 mm)。该方法简单、经济、快速,有望解决Ti-MMC整体叶环中深埋型纤维环断丝缺陷的无损检测难题。
- 航空发动机整体叶环中纤维断丝超声检测方法
- 作者： 武玉鹏 张博 李经明 张双楠 吴颖 王玉敏 蔡桂喜 来源： 金属学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 连续SiC纤维 复合材料 爬波 超声检测 整体叶环
- 描述： 基于超声头波(head-waves)理论,当探头以一定角度激励出的折射纵波传播到界面时产生能量较高的爬波,据此建立了连续SiC纤维增强钛合金基复合材料(Ti-MMC)整体叶环中SiC纤维环断丝缺陷超声爬波检测的有限元仿真模型,分析了多层介质界面超声波传播特性及爬波遇到断丝缺陷时的衍射现象。仿真结果表明,在缺陷上方的水层中会产生明显的缺陷信号波。根据仿真结果,设计制作了超声爬波(5 MHz,20°)-水浸聚焦(5 MHz,直径6 mm)组合探头和带有纤维断丝的人工缺陷试样,采用超声C扫描设备进行了检测实验。结果表明,超声爬波法能够成功地检测纤维环试样中不同深层的3层断丝缺陷(裂纹自身高度约0.42 mm)。该方法简单、经济、快速,有望解决Ti-MMC整体叶环中深埋型纤维环断丝缺陷的无损检测难题。
- 时间域航空电磁数据变维数贝叶斯反演
- 作者： 高宗慧 殷长春 齐彦福 张博 任秀艳 卢永超 来源： Applied Geophysics 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 贝叶斯反演 时间域航空电磁 加权系数 反褶积 变维数
- 描述： 为改善反演效果,获得全局最小解,减小反演结果对初始模型的依赖程度,本文将变维数贝叶斯反演应用于时间域航空电磁数据反演。变维数贝叶斯反演方法在贝叶斯方法基础上利用可逆跳跃马尔科夫链蒙特卡洛方法(RJMCMC)实现反演模型层数的变化。这种方法根据建议分布并利用蒙特卡洛方法充分搜索模型空间进行随机采样。只统计同时满足数据拟合要求和接受概率的候选模型,受初始模型影响小,收敛稳定,反演结果可靠,最终可获得反演模型的概率分布和不确定度信息。由于实际飞行中发射源高度很难精确测量,因此本文在反演过程中将发射源高度分为不变和发射源高度变化两种情况。同时本文在电阻率先验概率密度函数中引入加权系数以调整对反演模型的约束强度,可有效地解决电阻率断面中间层反演效果不理想的问题。本文通过反演中心回线装置的H型和分离装置K型、HK型断面添加高斯噪声后的仿真数据以及实测数据,验证了变维数贝叶斯方法反演时间域航空电磁数据的有效性。
- 时间域航空电磁数据变维数贝叶斯反演
- 作者： 高宗慧 殷长春 齐彦福 张博 任秀艳 卢永超 来源： Applied Geophysics 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 贝叶斯反演 时间域航空电磁 加权系数 反褶积 变维数
- 描述： 为改善反演效果,获得全局最小解,减小反演结果对初始模型的依赖程度,本文将变维数贝叶斯反演应用于时间域航空电磁数据反演。变维数贝叶斯反演方法在贝叶斯方法基础上利用可逆跳跃马尔科夫链蒙特卡洛方法(RJMCMC)实现反演模型层数的变化。这种方法根据建议分布并利用蒙特卡洛方法充分搜索模型空间进行随机采样。只统计同时满足数据拟合要求和接受概率的候选模型,受初始模型影响小,收敛稳定,反演结果可靠,最终可获得反演模型的概率分布和不确定度信息。由于实际飞行中发射源高度很难精确测量,因此本文在反演过程中将发射源高度分为不变和发射源高度变化两种情况。同时本文在电阻率先验概率密度函数中引入加权系数以调整对反演模型的约束强度,可有效地解决电阻率断面中间层反演效果不理想的问题。本文通过反演中心回线装置的H型和分离装置K型、HK型断面添加高斯噪声后的仿真数据以及实测数据,验证了变维数贝叶斯方法反演时间域航空电磁数据的有效性。