【技术实现步骤摘要】
三维各向异性强磁场数值模拟方法、装置、设备及介质
[0001]本专利技术属于强磁体数值模拟
，特别涉及一种三维各向异性强磁场数值模拟方法、装置、设备及介质。
技术介绍
[0002]强磁体的自退磁效应多年来一直是研究的热点。磁介质被磁化后在其表面或内部不均匀处将产生磁荷，这种面磁荷或体磁荷在磁介质内所产生的磁场称为自退磁场。在磁测资料的处理和解释中,在磁性体磁化率小于0.1SI的情况下可忽略退磁效应，此时有效感应磁化强度是磁化率与外部地磁场的乘积,而磁化方向平行于地磁场方向。当磁性体的磁化率逐渐增大时,退磁效应越来越强，在磁性体内部退磁场的作用下,会在磁性体内部产生与外部磁场方向相反的自退磁场，有效感应磁化强度的幅值会减小,而磁化方向也会偏离原来的外部地磁场方向，导致磁异常的幅值减小,形态产生畸变,从而损害磁测数据的处理和解释工作。
[0003]岩石多具有磁化率各向异性，尤其是金属磁体，其退磁效应就更加复杂。因此，从各向异性角度去研究地下介质或磁性材料磁场的分布规律，对于寻找石油、天然气、有用矿产资源，研究深部、...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.三维各向异性强磁场数值模拟方法，其特征在于，包括：获取包含异常体在内的三维目标区域，建立包含目标区域的初始棱柱体模型；对包含目标区域的初始棱柱体模型沿x、y、z方向分别进行等间隔剖分，得到多个小棱柱体，对所有小棱柱体的磁化率张量进行赋值，得到异常棱柱体模型；根据异常棱柱体模型以及给定的x方向和y方向上的高斯参数，计算x和y方向离散偏移波数；根据地球主磁场模型，计算空间域背景场磁场强度；根据空间域背景场磁场强度、空间域异常场磁场强度，得到磁化强度的计算模型；利用二维傅里叶变换将空间域异常场磁位和磁化强度满足的三维拉普拉斯方程转为空间波数域一维常微分方程；基于空间波数域一维常微分方程，并结合设定的空间波数域异常场磁位需满足的边界条件，将空间波数域异常场磁位满足的边值问题模型转化为等价的变分问题模型；通过求解变分问题模型，得到空间波数域异常场磁位；基于空间波数域异常场磁位，求得空间波数域异常场磁场强度；通过反傅里叶变换将空间波数域异常场磁位以及空间波数域异常场磁场强度转换为空间域异常场磁位以及空间域异常场磁场强度；判断当前是否满足迭代终止条件，如满足则输出当前计算得到的空间域异常场磁位以及空间域异常场磁场强度。2.根据权利要求1所述的三维各向异性强磁场数值模拟方法，其特征在于，根据磁化率分布数据对每个小棱柱体顶点的磁化率张量进行赋值，磁化率张量单位为SI，如下所示：个小棱柱体顶点的磁化率张量进行赋值，磁化率张量单位为SI，如下所示：是一个对称张量，有六个独立分量，用三个主磁化率χ1、χ2和χ3和三个欧拉角α、β、γ来表示，其中，磁化率张量是一个对称张量，有六个独立分量，用三个主磁化率χ1、χ2和χ3和三个欧拉角α、β、γ来表示，而矩阵D是与三个欧拉角有关的变换矩阵，具体表达式为：3.根据权利要求2所述的三维各向异性强磁场数值模拟方法，其特征在于，给定高斯参数包括：给定x方向的高斯点个数N
x
，区间[
‑
1,1]上高斯点t
a
、高斯系数A
a
，其中，a＝1,
2,...,N
x
；给定y方向的高斯点个数N
y
，区间[
‑
1,1]上高斯点t
b
、高斯系数A
b
，其中，b＝1,2,...,N
y
。4.根据权利要求3所述的三维各向异性强磁场数值模拟方法，其特征在于，x和y方向离散偏移波数，通过以下方法计算：方法计算：式中，式中，式中，其中：k
x
表示x方向的偏移波数，Δk
x
表示x方向基波数，NN
x
表示异常棱柱体模型x方向上小棱柱体的剖分个数，Δx表示异常棱柱体模型x方向上小棱柱体的单元长度；k
y
表示y方向的偏移波数，Δk
y
表示y方向基波数，NN
y
表示异常棱柱体模型y方向上小棱柱体的剖分个数，Δy表示异常棱柱体模型y方向上小棱柱体的单元长度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的三维各向异性强磁场数值模拟方法，其特征在于，根据地球主磁场模型IGRF，计算异常棱柱体模型中每个棱柱体顶点处的地球主磁场强度，将其作为空间域背景场磁场强度H0。6.根据权利要求5所述的三维各向异性强磁场数值模拟方法，其特征在于，磁化强度的计算模型为：其中H
a
表示异常棱柱体模型中每个棱柱体顶点处由异常体...
【专利技术属性】
技术研发人员：张莹，戴世坤，凌嘉宣，陈轻蕊，刘海洋，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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