重力实验三.doc

班级：10100913 学号： 1010091312 姓名：谭人之 实验三：重力异常正演实验三、重力异常正演一、 实验目的1、通过球体、水平圆柱体、铅垂台阶和直立长方体重力异常的正演计算，掌握简单规则形体重力异常正演的计算方法；2、通过计算认识球体、水平圆柱体、铅垂台阶和直立长方体重力异常的一般分布规律，了解影响简单规则形体重力异常的主要因素（如形体的几何参数和密度参数等），培养学生实际动手能力与分析问题的能力；3、学会使用MATLAB语言编写程序绘制异常图件。二、实验内容1、用MATLAB或C语言编程实现二维球体、三维球体重力异常及其导数正演，使用MATLAB语言编程绘制异常曲线或等值线图；2、用MATLAB或C语言编程实现二度水平圆柱体重力异常及其导数正演，使用MATLAB语言编程绘制异常曲线图；3、用MATLAB或C语言编程实现二度铅垂台阶重力异常及其导数正演，使用MATLAB语言编程绘制异常曲线图。4、用MATLAB或C语言编程实现直立长方体重力异常正演，使用MATLAB语言编程绘制异常曲线图。三、实验原理倾斜台阶重力异常： 四、计算程序代码：h=40;H=120;p=2000; G=6.67e-11; a1=30/180*pi;a2=45/180*pi;a3=135/180*pi; dx=10; nx=201;xmin=-1000;x=xmin:dx:(xmin+(nx-1)*dx); data1=G*p*(pi*(H-h)+2*H*atan(x+H*cot(a1)/H)-2*h*atan(x+h*cot(a1)/h)+.x*sin(a1)2.*log(H+x*sin(a1)*cos(a1).2+x.2*sin(a1)4)./(h+x*sin(a1)*cos(a1).2+x.2*sin(a1)4).-2*x*sin(a1)*cos(a1).*atan(x*(H-h)*sin(a1)2)./(x.2*sin(a1)2+(H+h)*x*sin(a1)*cos(a1)+H*h); data2=G*p*(pi*(H-h)+2*H*atan(x+H*cot(a2)/H)-2*h*atan(x+h*cot(a2)/h)+.x*sin(a2)2.*log(H+x*sin(a2)*cos(a2).2+x.2*sin(a2)4)./(h+x*sin(a2)*cos(a2).2+x.2*sin(a2)4).-2*x*sin(a2)*cos(a2).*atan(x*(H-h)*sin(a2)2)./(x.2*sin(a2)2+(H+h)*x*sin(a2)*cos(a2)+H*h); data3=G*p*(pi*(H-h)+2*H*atan(x+H*cot(a3)/H)-2*h*atan(x+h*cot(a3)/h)+.x*sin(a3)2.*log(H+x*sin(a3)*cos(a3).2+x.2*sin(a3)4)./(h+x*sin(a3)*cos(a3).2+x.2*sin(a3)4).-2*x*sin(a3)*cos(a3).*atan(x*(H-h)*sin(a3)2)./(x.2*sin(a3)2+(H+h)*x*sin(a3)*cos(a3)+H*h); subplot(311);plot(x,data1,b);xlabel(X(m);ylabel( (g.u.);grid on;title();legend(g); subplot(312);plot(x,data2,g);xlabel(X(m);ylabel( (g.u.);grid on;title();legend(g); subplot(313);plot(x,data3,k);xlabel(X(m);ylabel( (g.u.);grid on;title();legend(g); 五、实验结果： 六、实验结果分析： 离原点距离趋于无穷大时，重力异常值为2*pi*G*p*(H-h);当x趋于无穷小时，重力异常值为0；当倾角小于90度时，曲线极值点在零点左侧；当倾角大于90度时，曲线极值点在零点右侧.七、实验小结： 本次实验中主要是进行有关简单规则形体的重力异常分布规