前言
第1章 绪论
1.1 时域有限差分方法的简介与发展概述
1.2 瞬变电磁时域有限差分正演现状
1.3 主要开源FDTD软件简介
第2章 瞬变电磁数值模拟理论基础
2.1 瞬变电磁法的基本原理
2.2 Maxwell方程组
2.2.1 双旋度方程求解
2.2.2 单旋度方程直接求解
2.3 边界条件
2.3.1 Dirichlet边界条件
2.3.2 CPML边界条件
2.3.3 BT-CFS-PML边界条件
2.4 初始条件
2.4.1 初始场值
2.4.2 发射源波形
2.5 本章小结
第3章 瞬变电磁FDTD三维正演理论
3.1 微商的差商近似原则
3.2 显式FDTD
3.3 隐式FDTD
3.3.1 CN-FDTD
3.3.2 CNDS-FDTD
3.3.3 BEDS-FDTD
3.4 稳定性分析
3.4.1 均匀时间步长下FDTD算法的稳定性
3.4.2 非均匀时间步长下的稳定性
3.5 本章小结
第4章 三对角矩阵快速求解器
4.1 并行计算基础
4.1.1 CPU并行
4.1.2 GPU并行
4.2 三对角线性方程组快速求解算法
4.2.1 Thomas算法
4.2.2 Cyclic Reduction算法(循环规约法)
4.2.3 Parallel Cyclic Reduction算法
4.2.4 CR+PCR算法
4.2.5 cuThomas算法
4.3 算法计算效率对比
4.3.1 CR+PCR算法及cuThomas算法的调用
4.3.2 三维正演效率对比
4.4 本章小结
第5章 精度验证与效率分析
5.1 显式FDTD方法精度验证
5.1.1 均匀半空间
5.1.2 层状模型
5.1.3 三维低阻块体模型
5.1.4 三维垂直接触带模型
5.1.5 隧道超前探测模型
5.2 BEDS-FDTD算法精度验证
5.2.1 均匀半空间
5.2.2 层状模型
5.2.3 三维块体模型
5.2.4 垂直接触带模型
5.3 BEDS-FDTD算法与显式FDTD算法的效率分析
5.4 本章小结
第6章 复杂模型三维建模
6.1 介质共形网格技术
6.1.1 地形、异常体三角网格剖分
6.1.2 电性参数映射
6.2 em3d电磁仿真软件
6.2.1 软件概述
6.2.2 软件架构设计
6.2.3 前处理模块
6.2.4 计算模块
6.2.5 后处理模块
6.3 三维复杂模型
6.3.1 矿体模型
6.3.2 山峰山谷模型
6.3.3 回线源复杂地形模型算例
6.3.4 电性源半航空瞬变电磁算例
6.3.5 全航空瞬变电磁算例
6.4 本章小结
参考文献