【摘 要】
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基于Unity 3D、3D Studio Max、Visual Studio等技术,将可燃冰(学名天然气水合物)试采方法与过程、可燃冰沉积物三轴试验操作过程进行虚拟仿真,开发可燃冰试采及其沉积物三轴试验虚拟仿真实验项目.介绍了虚拟仿真实验项目的基本架构、主要功能模块、实验方法与步骤以及面向学生的考核标准,分析了该项目的特色及未来持续建设的方向.项目既有基础理论,又有关键操作引导;兼有网络版和手机版,方便学生实际操作运用,交互性和沉浸感强,激发学生学习的主动性和兴趣,解决可燃冰试采方法与过程不易实践教学、可
【机 构】
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大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116024;河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京210024;慕乐网络科技(大连)有限公司,辽宁大连116024
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基于Unity 3D、3D Studio Max、Visual Studio等技术,将可燃冰(学名天然气水合物)试采方法与过程、可燃冰沉积物三轴试验操作过程进行虚拟仿真,开发可燃冰试采及其沉积物三轴试验虚拟仿真实验项目.介绍了虚拟仿真实验项目的基本架构、主要功能模块、实验方法与步骤以及面向学生的考核标准,分析了该项目的特色及未来持续建设的方向.项目既有基础理论,又有关键操作引导;兼有网络版和手机版,方便学生实际操作运用,交互性和沉浸感强,激发学生学习的主动性和兴趣,解决可燃冰试采方法与过程不易实践教学、可燃冰沉积物三轴试验实践教学成本高等瓶颈问题,为海洋工程地质虚拟仿真教学项目提供了良好的范例.
其他文献
开发了一种将实际车辆按比例缩小,能够真实再现汽车运动和动力学特性,且具有一定通用性的小尺度分布式电驱试验平台.面向校园环境的试验需求,探讨了该平台的总体规划、功能定义和基本尺寸确定方法,对独立悬架、转向系统等主要部件进行了结构设计和检验;提出了该分布式电驱试验平台的遥控方案、动力学传感、数据采集和再现方法.通过虚拟样机仿真和动力学响应预测,表明该小尺度试验平台可模拟实际车辆的运动和动力学行为,适于在校园环境开展试验.
设计了不同载体镍基催化剂的制备及其在蒎烯催化加氢反应中应用的化学实验,并将表征手段应用于教学实践中.该实验将材料制备、仪器表征及性能分析等综合为一体,通过共沉淀法制备3种不同载体的镍基催化剂,在固定床反应器上评价它们在蒎烯加氢反应中的催化性能,通过结构表征后将其与催化剂性质进行关联.开设该实验,可以让学生了解工业生产中的实际问题,熟悉催化剂的制备以及表征手段,掌握专业的实验操作技能,提升科学素养,锻炼学生分析解决问题能力.
针对我国风力发电的发展和风力发电技术专业的实验教学情况,紧跟风电场并网实际场景,在PSCAD/EMTDC搭建双馈风电场汇集站实验仿真平台.考虑风电机组输入风速变化,分析短路时双馈变速风电机组故障特性以及其对汇集站三绕组变压器动态特性的影响;分析三绕组变压器传统保护的适应性.该平台可将理论教学与实验教学有机结合,让学生深入学习双馈变速风电机组故障特性与机组输入风速的关系,对三绕组变压器的影响以及对变压器传统继电保护适应性的影响,锻炼学生分析问题和解决问题的能力.
设计了上转换发光材料协同-光催化技术共同处理有机污染物的综合实验.采用水热合成法制备了TiO2/(Ca,Y)F2:Tm,Yb复合光催化剂,通过XRD、SEM、TEM和PL等对复合材料的形貌结构等进行表征;采用甲基橙(MO)模拟有机污染物,探讨复合材料光催化降解有机污染物的能力.实验结果表明,在红外光照射下复合光催化剂120 min内对MO的降解率达到56.1％,具有较高的光催化活性.复合光催化材料通过上转换技术将红外光上转至TiO2光催化所需要的紫外光,有效扩展了光催化材料的光响应范围.
通过对风电行星齿轮无故障、剥落、断齿3种不同损伤,在相同转速不同加载下进行对比实验研究.进而分别利用经典的傅里叶、频谱自相关、包络谱、平方包络等分析手段对测取的振动信号进行分析.最后,通过分析结果对比可以发现,平方包络分析方法更适合风电行星齿轮的故障特征提取.本文的结论可为后续开展行星齿轮现场振动信号分析奠定实验基础.
为了实时监控液氮罐温度,防止液氮过快汽化,设计了一款以四线制Pt100铂电阻为敏感元件,采用双运放构成的精密恒流源为驱动的液氮罐温度记录仪.采用双运放构成的精密恒流源可消除温漂等因数引起驱动电流的波动,同时使得Pt100输出电压与阻值有较好的线性关系.采用24位A/D转换器对信号采样,将采样数据传送给控制器进行数据处理,并利用SD卡以CSV格式保存数据和OLED显示液氮罐的温度.最后对液氮罐温度仪进行了模拟实验测试.结果 表明:记录仪能够对液氮罐的温度进行实时检测、记录和存储,精度可达0.1℃,性能稳定可
研制了一套适用于多种材料制备柔性电子图案的电流体动力学打印柔性电子的实验系统.该系统采用“工控机+功能控制器”模式的开放式系统结构,主要由应用层、功能层和设备层等组成,构成了面向柔性电子制备的电流体动力学打印实验系统的三级结构模式.实验结果表明,该系统可用于多种材料的电流体动力学打印柔性电子图案,也可用于观测电流体动力学打印泰勒锥形成过程,以及各种形状柔性电子图案打印和柔性压力压阻传感器制备等实验.
研制了一套落锤式冲击动力实验教学装置,服务于本科教学实践和科创活动.介绍了该装置的设计思路、结构特征,并进行SCT试件动态断裂实验来验证该装置动力学测试可行性.发现该装置可捕捉实验过程的载荷曲线、试件裂纹的扩展路径和速度,从而准确服务于材料的动态力学实验研究.该装置的研制有助于学生充分理解结构动力响应、岩石混凝土灾变力学等方面的理论知识,并提高其实践创新能力与科研素养.
设计了一款升降式楼梯清洁机器人,该机器人以升降式爬楼梯结构为基本载体,利用前后两套弓形结构交替抬升与驱动完成楼梯攀爬.在后弓形结构中搭载扫地和拖地清洁装置,移动过程中同步进行扫地吸尘清洁与湿润擦拭清洁,从而实现攀爬和平移过程中对楼梯台阶踏步面的双重清洁.为保证楼梯清洁机器人运行性能,对核心组件如前支撑结构、吸尘风机与加压水泵等进行结构分析和强度校核,提出满足功能的最小参数需求.通过搭建实物装置进一步测试验证,升降式楼梯清洁机器人能够实现高效率且高洁净度的楼梯清洁,具备较好的市场应用前景和产品推广价值.
采用溶剂热法制备了Co3O4纳米颗粒,利用XRD、SEM、TEM技术对样品进行了表征,并探究了其气体敏感性能.Co3 O4纳米颗粒的尺寸约14～27 nm,在较低工作温度80℃时对500 mg/L的甲醛气体响应值最大达到55.4.Co3 O4纳米颗粒制备及其气体敏感性能实验具有综合性、简易性和新颖性的特点,通过材料合成、表征与分析以及性能测试一系列的综合实验教学,可以进一步加强学生对材料学科的理解与学习,并且有助于培养学生的科研能力和综合分析能力.