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- 基于MPI的频率域航空电磁法有限元二维正演并行计算研究
- 作者： 李小康 来源： 中国地质大学（北京） 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 频率域航空电磁法 有限元二维正演 并行计算 MPI
- 描述： 航空电磁法(Airborne Electromagnetic Method)是航空物探中常用的观测方法之一,广泛的应用于地质普查、资源勘探和环境监测等领域。本文针对吊舱式直升机频率域航空电磁系统IMPULSE的各方面特点进行深入分析,提出了二维正反演研究的重要性。频率域航空电磁法二维正演问题实际上是,求解三维场源在二维地电断面中引起的电磁响应,也被称为2.5维问题。利用电磁场沿走向以场源中心呈对称分布的特点,可通过沿走向的傅立叶变换将空间域2.5维问题简化为波数域二维问题进行求解。本文首先按照场分离的思路,对一次场和二次场进行分离,通过将背景电导率分布设为全空气介质,使用解析解计算一次场,而二次场则使用有限元法求解。二次场求解过程中,使用伽辽金加权余量法和抛物线等参单元法进行处理。在求解大型线性方程组时,没有对整体刚度矩阵进行集成,而是选择波前法求解,从而避免的对整体刚度矩阵的存储,提高了计算效率。在完成公式推导后,根据得到的算法设计流程图,使用Fortran语言编写了串行代码。精度检验的结果显示,该频率域航空电磁二维正演算法具有相当的可靠性。随后,对8组不同的地下异常体模型和观测装置组合进行正演计算,并对得到的电磁响应结果进行分析。鉴于频率域航空电磁法多维正反演问题的复杂性,并为将来的反演计算打下基础,本文尝试对提出的正演算法进行并行化。Message Passing Interface(MPI)是用于并行编程的一种主要标准和规范,通过对其深入研究和对提出的频率域航空电磁法有限元正演模拟算法的分析,选择了域分解算法设计和SPMD并行编程思路。通过在小型网络机群的测试,正演计算的效率得到了大幅提升。
- 基于MPI的频率域航空电磁法二维有限元数值模拟并行算法研究
- 作者： 佟拓 谭捍东 林昌洪 李小康 来源： 第十届中国国际地球电磁学术讨论会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空电磁法 并行算法 二维正演算法 地球勘探
- 描述： 航空电磁法(AEM-Airborne Electromagnetic Method)是基于岩石电性差异，利用电磁感应原理，以飞行器为观测载具，实施电磁探测的勘探方法。该方法具有高效、经济和适应性强的特点，能够克服各种复杂地形的制约，承担大面积的矿产、资源普查工作。航空电磁法可分为时间域和频率域两类，我国目前用于生产的基本上都属于频率域系统。2003年航遥中心引进了加拿大IMPUI．,SE系统，但长期以来缺少实用化的二维正反演软件，资料的解释水平相对滞后。因此，针对IMPULSE系统特点进行二维正反演研究势在必行。其中，二维正演是进行反演的基础，虽然国内针对这一问题的研究已经取得了一定成果并逐步用于实际生产，但由于计算效率问题，与之相对应的二维反演一直无法实现，故需开发高效快速的二维正演算法。
- 航空航天推进领域易混淆概念的教学思考
- 作者： 张宇 车碧轩 李清廉 李小康 来源： 教育教学论坛 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 发动机 空天一体 航空航天 喷气推进 概念辨析
- 描述： 为适应空天融合型人才培养需求，亟待开展航空航天推进领域融合式教育教学。由于以往航空与航天分类教学，在航空航天推进领域融合式教学过程中，经常出现物理过程相同但是行业术语不同的概念，容易给学生造成混淆。因此，首先提炼出在航空航天推进领域融合式教学中易混淆的概念，并分别进行概念描述与辨析，使学生能够从基本物理过程出发，深入理解相应的概念，打破航空与航天之间的壁垒，融合统一理解空天推进的相关概念，适应当代科技的空天一体化发展潮流。