РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В СРЕДЕ С ПРОИЗВОЛЬНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ

Г. Р. Захарова, А. Н. Иванов, С. В. Викторов, С. А. Мустафина

Аннотация


В статье описан процесс разработки приложения для моделирования электрического поля в среде с включением произвольной формы. В работе приводятся математические выкладки численного решения прямой задачи о поле точечного источника в однородной среде с включением. Так как решение прямой задачи является частью расчета обратной задачи, приведенная модель может применяться и для уточнения расположения включения, его формы.

На основе полученной математической модели на языке Delphi в среде программирования Embarcadero RAD Studio 10.2 реализовано программное средство, с помощью которого, применяя метод интегральных представлений, можно найти решение прямой задачи об электрическом поле с произвольным включением. Форма и габариты включения задаются 3D моделью, созданной в любом из популярных средств объемного моделирования. Приложение позволяет манипулировать загруженной моделью включения, выполняя операции поворота, масштабирования и смещения по всем координатам. Форма включения визуализируется в окне приложения в виде многогранника или роя вершин. По результатам численного расчета пользователь получает график линейного профиля приемника и 3D график профиля приемника по поверхности. Программный интерфейс позволяет изменять положения приемника и источника в исследуемой среде, задавать характеристики среды и включения. Полученные графики могут быть экспортированы в различные форматы для дальнейшего анализа.

Таким образом, разработанное программное средство может применяться в процессе геологоразведки для определения размера и формы включений, выявления неоднородностей среды, деформаций и повреждений трубопроводов, а также локализации аварийных участков.


Ключевые слова


3D models;3D модели;boundary value problem;direct problem of electroinvestigation;Green's function;method of integrated representations;STL models;STL модели;краевая задача;метод интегральных представлений;прямая задача электроразведки;функция Грина

Полный текст:

PDF

Литература


Кризский В.Н., Викторов С.В., Беляева М.Б. Математическое моделирование геоэлектрических полей в кусочно-однородных квазитрехмерных средах. Стерлитамак: Стерлитамакский филиал БашГУ, 2015. 110 с.

Беляева М.Б. Математическое моделирование электрических полей в цилиндрических кусочно-однородных средах со сплайн-аппроксимацией границ: дис. … канд. физ.-мат. наук. Стерлитамак, 2006. 102 с.

Кризский В.Н. Математическое моделирование потенциальных геоэлектрических полей: дис. … д-ра физ.-мат. наук. Стерлитамак, 2004. 360 c.

Викторов С.В. Математическое моделирование геоэлектрических полей в осесимметричных кусочно-однородных средах: дис … канд. физ.-мат. наук. Стерлитамак, 2005. 106 с.

Вержбицкий В.М. Основы численных методов. М.: Высшая школа, 2002. 840 с.

Шамсутдинова Г.Р., Викторов С.В. Программное средство для моделирования геоэлектрических полей при решении прямых и обратных задач электроразведки // Телекоммуникационное оборудование российского происхождения: проблемы и перспективы: сб. тез. докл. Открытой регион. науч.-практ. конф. 2017. С. 54-57.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2018-1-84-104

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.