二、磁性体磁场正演.pptVIP

1、掌握简单规则磁性体（如球体、水平圆柱体）正演磁场的计算方法；2、认识球体与水平圆柱体磁场的一般分布规律3、分析影响磁性体磁场特征的因素（如磁性体几何与物性参数、走向或计算剖面的选择 二、实验要求 假设地磁场方向与磁性体磁化强度方向一致且均匀磁化的情况下： 设地磁场T=50000nT，磁倾角I=60°，球体与水平圆柱体中心埋深R=30m，半径r=10m，磁化率k=0.2（SI），计算（观测）剖面磁化强度水平投影夹角A′=0°时，要求计算： 1、正演计算球体的磁场（Za、Hax、Hay、ΔT），画出对应的平面等值线图、曲面图及主剖面异常图； 2、正演计算水平圆柱体的磁场（Za、Ha、ΔT），画出主剖面异常结果图； 3、通过改变球体与水平圆柱体的几何参数、磁化强度方向（I）、计算剖面的方位角(A′)，观察主剖面磁场Za的变化，分析磁化方向与计算剖面对磁性体磁场的影响。 三、实验原理 球体的磁场计算公式 水平圆柱体的磁场计算公式 有效磁化强度与有效磁化倾角计算公式 四、程序编写与图示结果 例子：1）先定义测区范围 % 测点分布范围 dx=5; % X方向测点间距 dy=5; % Y方向测点间距 nx=81; % X方向测点数 ny=81; % Y方向测点数 xmin=-200; % X方向起点 ymin=-200; % Y方向起点 x=xmin:dx:(xmin+(nx-1)*dx); % X方向范围 y=ymin:dy:(ymin+(ny-1)*dy); % Y方向范围 [X,Y]=meshgrid(x,y); % 转化为排列 四、程序编写与图示结果 例子：2）定义磁性体参数 % 球体参数 i=pi/4; %有效磁化倾角is a=pi/2; %剖面磁方位角 r=20; % 球体半径 m v=4*pi*R1^3 u=4*pi*10^(-7); %磁导率 M=0.7 %磁化强度 A/m m=M*v; %磁矩 R=30; % 球体埋深 m 四、程序编写与图示结果 例子：3）计算磁异常（Za、….) % 球体Za理论磁异常 Za=(u*m1*((2*R.^2-(X-50).^2-Y.^2)*sin(i)-3*R*(X-50).*cos(i)*cos(a)-3*R*Y.*cos(i)*sin(a)))./(4*pi*((X-50).^2+Y.^2+R.^2).^(5/2)); 四、程序编写与图示结果 例子：4）计算磁异常（Za、….) hax=(u*m*((2*x.^2-y.^2-h.^2)*cos(I)*cos(a)-3*h*x.*sin(I)+3*x.*y.*cos(I)*sin(a)))./(4*pi*(x.^2+y.^2+h.^2).^(5/2)); hay=(u*m*((2*y.^2-x.^2-h.^2)*cos(I)*sin(a)-3*h*y.*sin(I)+3*x.*y.*cos(I)*cos(a)))./(4*pi*(x.^2+y.^2+h.^2).^(5/2)); za=(u*m*((2*h.^2-x.^2-y.^2)*sin(I)-3*h*x.*cos(I)*cos(a)-3*h*y*cos(I)*sin(a)))./(4*pi*(x.^2+y.^2+h.^2).^(5/2)); dt=hax.*cos(I)*cos(a)+hay.*cos(I)*sin(a)+za.*sin(I);%总磁场强度异常 四、程序编写与图示结果 例子： 5）绘图 四、结果分析 1、球体磁场的一般分布规律（平面与剖面） 2、水平圆柱体磁场的一般分布规律（主剖面） 3、磁化强度与计算剖面对磁场特征的影响 五、实验报告 报告要有封面、要装订，同时要电子版 报告内容要包括实验目的、实验内容、实验原理、计算程序代码、实验结果、结果分析或小结 * * 一、实验目的 1、球体磁场计算公式： 式中m为球体总磁矩： 2、水平圆柱体磁场计算公式： 式中ms为球体主剖面内的有效磁矩： 3、有效磁化强度Ms与有效磁化倾角is计算公式： 附图1：球体磁场Za 和ΔT特征 磁化倾角I=9O°(垂直磁化) 磁化倾角I=O°(水平磁化) 附图2：球体磁场ΔT特征 附图3：球体磁场Za 特征 磁化倾角I=O°(水平磁化) 主剖面磁场Za曲线特征？ 磁化倾角I=45°(倾斜磁化) 附图4：球体磁场Za 和ΔT特征 Za ΔT * * *