基于Gmsh的起伏地形下井—地直流电法正演模拟

采用Gmsh软件对起伏地形下的异常体模型进行建模和不规则网格剖分,将剖分网格数据应用到2.5D有限元正演程序中,并使用井—地联合观测方法对正演计算结果进行分析。分析结果表明:采用不规则网格剖分拟合起伏地形和使用井—地联合观测方法来进行起伏地形下的地质情况勘探能得到较好的结果,同时还研究了使用不同观测装置时山谷地形对下方异常响应的影响,研究结果对实际勘探工作有借鉴意义。研究证明了有限元软件Gmsh在地球物理有限单元法正演建模和网格剖分方面有良好的应用价值。

基于Gmsh的Voronoi结构参数化生成算法

目的:构建Voronoi(泰森多边形)的三维结构。方法:使用Gmsh中的几何实体和网格生成功能,将Voronoi结构的生成转化为网格生成问题,之后基于骨架模型构建三维Voronoi结构的体积参数化。通过非线性优化过程,生成内六面体群。将其分成两部分,并根据设计的算法生成不同类型的体积参数化节点。与B-spline曲线结合,生成B-spline曲面。结果:曲面与Voronoi节点数据相结合,构建了完整的三维Voronoi结构。结论:提出的结构生成算法实现了高效、精准且可控的Voronoi结构生成方式,借助骨架模型成功构建了三维晶格结构的体积参数化.

基于FDEM的混凝土开裂性能数值模拟分析

为深入探究混凝土的开裂行为及过程,采用有限-离散元法(FDEM),在ABAQUS和GMSH两种有限元软件中进行了混凝土开裂性能的模拟分析,并与实际抗压试验结果进行对比。结果表明,FDEM方法能够可靠地模拟混凝土从裂缝产生到扩展贯穿的全过程,有效捕捉混凝土的非均质性质,且在不同建模软件中均展现出良好的适用性和准确性,为混凝土结构开裂机理的研究提供了有力的技术支持。

基于有限元模型的三维集成电路热分析

基于有限元理论,对三维集成电路(3D-IC)进行了建模和仿真,研究了不同模型的热分布和计算复杂度。通过Gmsh软件创建3D-IC模型并生成网格化文件。利用Matlab软件提取有限元参数,获到模型的刚度矩阵。用层次矩阵(Hierarchical matrix,H-matrix)表示刚度矩阵,得到了不同模型刚度矩阵的求逆所消耗的存储空间和运算时间。结果表明:随着模型刚度矩阵行列数目的增加,所需要的运算时间和存储空间呈现线性变化关系。

用于壳体自由振动分析的广义协调元

采用基于解析试函数的广义协调四边形膜单元和中厚板单元构造了平板型4节点壳体单元,并将其用于壳体振动分析。该壳体单元具有列式简单,易于编程的优点。通过数值算例表明,该单元计算精度比较高。

多翼离心风机的快速参数化方法研究

为能在多翼离心风机的前期设计中能在初始方案中选出相对合理的方案,本文提出了一个多翼离心风机的快速参数化的CFD研究方法。该方法主要是采用多翼离心风机的二维模型来进行计算,以达到减少计算量的目的。同时利用面向对象的编程语言Python将开源软件Gmsh与OpenFOAM结合起来,完成了一个可对多翼离心风机进行参数化研究的程序,提高了计算效率。

基于Res-UNet网络的井地电阻率法反演

为了解决传统电阻率反演方法依赖反演初始模型的选择、反演过程容易陷入局部极小且反演耗时较长的缺点,本文提出了一种基于Res-UNet神经网络的井地电阻率实时反演方法,通过Gmsh软件获得大幅扩展的正演响应数据集,并针对数据特性选取合适的网络参数进行反演实验。实验结果表明,Res-UNet算法能充分挖掘数据特性,快速获得符合地层电性特征的电阻率成像结果,在电阻率正演数据集上的预测值和正演响应的均方误差为0.01944,在测试集上的均方根误差为0.0758,与传统反演方法相比,成像结果有显著提升。基于Res-UNet网络的井地电阻率反演方法在仿真模型的反演计算中得到了较好的结果,能快速、准确地反演出地下异常体的位置和形态,且具有较好的抗噪声能力,为电阻率数据和真实地电结构之间的映射关系提供了一种新的方法和思路。

基于非结构化网格的井地电阻率法三维正演模拟及异常特征研究

起伏地形对类电阻率法的影响不可避免,纯地形会对观测的视电阻率造成异常假象,即使同一种地形对于不同的观测装置其地形引起的异常也完全不同,因此复杂地形条件下的视电阻率异常解释起来十分困难,近年来,在水平及起伏地表情况下的地面电阻率法三维正演取得诸多进展,已逐渐成熟化和实用化,但是起伏地形下井中类电阻率法的正演模拟研究不多,勘探前期对电性体的异常形态特征认识不足.本文采用Gmsh进行几何建模和网格剖分,基于非结构化四面体网格模拟复杂地形,实现了三维井地电阻率法的正演模拟,通过两个理论模型检验了代码正确性与算法的有效性之后,选择了山峰地形下低阻球体、山谷地形下低阻球体和一个山脉峡谷复杂地形模型作为研究对象,给出了井地二极、井地三极观测装置下的正演计算结果,对起伏地形下的典型地质体的异常形态特征进行了分析总结,可用于指导野外生产,提高勘察工作的效率和勘探效果,并为进一步研究起伏地表下三维井地电阻率反演奠定基础.