[发明专利]一种高速水流虚拟仿真教学实验平台及其实现方法在审
申请号: | 202110202282.3 | 申请日: | 2021-02-23 |
公开(公告)号: | CN113112885A | 公开(公告)日: | 2021-07-13 |
发明(设计)人: | 赵国安;沈春颖 | 申请(专利权)人: | 昆明理工大学 |
主分类号: | G09B9/00 | 分类号: | G09B9/00;G06Q50/20 |
代理公司: | 昆明人从众知识产权代理有限公司 53204 | 代理人: | 何娇 |
地址: | 650093 云*** | 国省代码: | 云南;53 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高速 水流 虚拟 仿真 教学 实验 平台 及其 实现 方法 | ||
本发明涉及一种高速水流虚拟仿真教学实验平台及其实现方法,属于虚拟仿真实验技术领域。本发明实验平台包括用户登录模块、仿真实验选择模块、仿真实验介绍模块、仿真实验过程模块、数据管理模块、实验结束自测模块;所述实现方法包括如下步骤:模型的建立;多界面交互;实验界面实验装置的选择以及参数的设置;实验仪器点击事件。本发明能模拟真实实验场景及实验仪器,辅助提高高校学生实验条件,使用户达到理论和实践的统一。
技术领域
本发明涉及一种高速水流虚拟仿真教学实验平台及其实现方法,属于虚拟仿真实验技术领域。
背景技术
在对教育信息化的大力推动下,计算机技术和软件技术日益成熟,使得具有低成本、可重复性、可共享性的虚拟实验成为了可能,为此虚拟现实技术也在在教育教学得到了广泛应用,推动了高等学校实验教学改革与创新,越来越多的高校在实验教学中采用虚拟仿真实验室。
高速水流由于其本身具有一些基础流体力学所不具有的特性,比如水流的强烈紊动、剧烈掺气、接触面的空蚀破坏、结构振动、水流雾化以及急流冲击波等。目前大多数实验室根本无法满足高校学生的自主实践的需求,对高速水流特定的实验现象也没有一个直观的认知,单纯从课本中的描述很难有一个正确的认识。目前严重缺乏一种高速水流虚拟仿真教学实验平台。因此,通过对高速水流实验的模拟,能够满足工程类学生的教学实践需求。
高速水流是水利类专业重要专业课,尤其是流体实验在教学中尤为重要,然而,目前传统实验教学存在实验仪器设备价格昂贵、设备老化、教育资源分布不均匀等问题,致使教学效果大打折扣,所以高速水流虚拟仿真实验显得尤为重要。
发明内容
本发明提供了一种高速水流虚拟仿真教学实验平台及其实现方法,能模拟真实实验场景及实验仪器,辅助提高高校学生实验条件。
本发明的技术方案是:一种高速水流虚拟仿真教学实验平台,包括用户登录模块、仿真实验选择模块、仿真实验介绍模块、仿真实验过程模块、数据管理模块、实验结束自测模块。
进一步地,所述用户登录模块用于设置识别登录帐号和密码;所述识别登录帐号和密码为对数据库正确登陆账号和密码进行核对;若账号密码错误,则平台不会启动,并提示再次输入;账号密码正确,平台加载并运行;
所述仿真实验选择模块:用于选择实验类别,所述高速水流虚拟仿真教学实验包括高速水流的掺气实验、高速水流的强烈紊动实验、水流的急流冲击波实验、接触面的振动试验、接触面的空蚀破坏实验以及水流的雾化实验;
所述仿真实验介绍模块:用于说明目标实验的目的、实验原理、真实实验流程以及仿真实验的操作过程;
所述仿真实验过程模块:用于设置目标高速水流实验仪器、设备以及边界条件的参数;
所述数据管理模块用于对实验结果数据进行处理、储存、调用;
所述实验结束自测模块用于设置针对目标实验测试题,精准打击实验环节重点、难点。
进一步地,所述实验结束自测模块包括对应目标实验教科书的相关思考题,在用户回答完成后,会自动进行评分并给出参考答案。
一种高速水流虚拟仿真教学实验平台的实现方法,包括如下步骤:
模型的建立:所述模型是高速水流虚拟实验平台中的实验仪器二维模型,以及流体力学虚拟实验平台中的贴图、材质、原理动画。
多界面交互:所述多界面交互是位于不同层级界面,对不同层级界面设置跳转按钮。例如:当用户进入实验平台,选择实验类型进行操作,点击实验类别选项,平台加载对应实验的场景。
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