基于Unity3D的MTS虚拟仿真实验系统设计

结合混凝土材料性能实验教学的实际情况,采用Unity3D技术开发了材料测试系统(MTS)虚拟仿真实验系统。该虚拟仿真实验系统与实际混凝土性能实验密切结合,其中演示模式提供了5个实验的标准操作流程视频;操作模式可以互动实现MTS的主要操作步骤、参数修改和结果输出等功能。虚拟仿真3D沉浸式操作模式可提高学生的学习兴趣,便利式操作模式可降低训练成本,交互操作模式可促进老师与学生的教学互动,这对强化学生对实验操作流程的记忆和提高教学效果具有重要的意义。     

水电运行虚拟仿真实验教学系统的研究与实践

为加强电气专业学生水电运行操作能力的培养,充分利用三峡大学的水电特色,从教学设计出发,提出了工程性、综合性和科学性的水电运行虚拟仿真实验教学系统的设计理念。设计建设了水电运行虚拟仿真实验教学系统的实验平台、实验资源和实验项目,改革了教学模式,为学生开设水电运行虚拟仿真实验,用可靠、安全和经济的实验项目替代了高危、不可逆操作的实验,取得了良好的教学效果。     

材料力学虚拟仿真实验系统的设计与开发

结合清华大学材料力学性能实验教学的实际情况,根据教学大纲的要求,设计开发出了材料力学虚拟实验仿真系统。该系统采用图形用户界面,学生可通过操作虚拟试验机和虚拟配套测控软件来进行实验,并实时显示实验曲线。该系统采用模块化设置,可以根据用户的需要进行组合,全方位适应不同用户的测试要求。采用虚拟仿真便于教学,不仅能使课前预习、课堂操作、课后练习与作业以及课下答疑等教学环节在数字化课堂上灵活呈现,而且还可以极大地培养学生的动手能力、创新能力和探索新知识的能力。     

微藻固碳制油虚拟仿真实验平台开发

研究开发了微藻固碳制油虚拟仿真实验平台系统，使学生独立进行燃煤烟气CO₂的生物法减排转化利用虚拟仿真实训，解决了燃煤电厂现场实验路途远成本高、高温高压设备操作具有较高危险性、制油过程中少量化学试剂有毒有害对学生健康带来风险等问题。学生通过该虚拟仿真实验对生物能源的原理方法形成基本认识，加深对微藻固定烟气CO₂制备生物柴油的技术理解，增强了学生工程实践能力和实验操作水平。     

水处理仿真实验教学设计与实践

针对传统水处理实验受实验场所、实验设备、实验学时制约的问题,设计和开发了水处理实验教学仿真系统,介绍了系统设计方案及实践教学应用。该系统具有高效、开放、经济、易维护等优点,可辅助水处理实体设备实验,进一步使学生虚拟操作水处理工艺过程和控制过程,利用系统内专业设备图库对水处理系统及其自动控制进行仿真设计,虚拟完成工程安装、系统运行管理等工作,达到提高学生工程实践能力与科技创新能力的目的。     

三维地层认知虚拟仿真实验系统开发

基于地质构造特点和本科教学要求,确定三维地层认知虚拟仿真实验目标,通过结构剖析、模型分析和综合设计,开发完成以GIS技术为核心架构的三维地层虚拟仿真实验系统。在该系统平台上,学生可通过互动、自主和探究等网络在线学习方式,进行地质构造学课程"断层与断面产状识读及断距量算"的虚拟仿真实验,实现建模、查询、分析、考核等集成式、一体化实验教学目标。该系统采用B/S架构自主开发建立,由视图导航、模型操作、查询量算、三维分析和外围服务5个核心模块组成,涵盖18个知识点。     

车身结构耐撞性与乘员保护虚拟仿真实验开发与实践

目前汽车碰撞虚拟仿真实验教学资源相对匮乏,亟待开发类似虚拟仿真实验项目。根据《车身结构与设计》《汽车与交通安全》《汽车性能与仿真》等课程教学和实验要求,依托江苏大学国家级车辆工程虚拟仿真实验教学中心,基于真实车辆建立高精度数字化车辆仿真模型,运用数字化车辆、数字化假人、虚拟实验室与VR等先进教学技术,开发车身结构耐撞性与乘员保护评价虚拟仿真实验项目。学生通过在自主交互的虚拟环境中开展在线仿真实验,掌握汽车碰撞实验的基本内容、仪器设备、操作流程、数据分析方法、C-NCAP,达到"以虚补实,虚实结合,深度交互,理实融合"的教学效果。该实验项目已在车辆工程、交通运输等5个专业实施,同时向国内多所高校和多家企业开放。该项目已被教育部认定为2018年度国家虚拟仿真实验教学项目。     

基于虚拟仿真的高速动车组检修工艺实验教学系统开发

为了克服对高速动车组实际结构开展检修工艺实验的困难,促进理论教学与实验教学紧密结合。运用虚拟仿真技术,开发设计了高速动车组检修工艺实验教学系统。学生通过虚拟仿真系统完成高速动车组检修计划编制、设备选型、检修工艺流程制定和转向架拆卸等模拟交互操作,对比测试数据和设计参数,对转向架性能影响指标进行分析评价。该虚拟仿真实验系统可以使学生快速跟踪动车组关键技术发展,提升解决复杂工程问题的能力,支持高等院校师生及国内外轨道交通企业员工通过远程操作进行学习,为国内高校面向轨道交通行业培养实践创新型人才提供了一种新的实践教学模式。     

作物栽培虚拟仿真实验教学系统的设计与实现

为解决传统作物栽培实验教学中作物生长周期长、教学成本高、授课方式单一、学生参与实践机会少等问题,利用虚拟仿真技术构建了作物栽培实验的虚拟仿真及互动操作实验系统,用于辅助学生进行作物栽培学习和生产实训。系统内含作物物种与品种遗传特征、单项管理措施、综合管理措施等3部分内容和10项实验。该系统能逼真再现作物的生长发育和栽培管理过程,让学生通过虚拟实验强化作物栽培的相关知识和实验技能,在农学专业作物栽培的实验教学和科学研究中有较好的实用价值。     

《电子技术》虚拟实验系统的设计与开发

实验是教学的重要环节之一,虚拟实验通过计算机营造出一种仿真的实验环境,逼真地模拟出学生进行实验操作的整个过程。本文提出了3D-Virtools-Moodle构建虚拟实验系统的架构方案,阐述了电子技术虚拟实验系统的功能设计与构建。     

选煤厂附近煤矸石堆场重金属污染初步研究

本文选用六盘水汪家寨洗煤厂的矸石堆场附近的土壤为研究对象,通过消解并用原子分光光度仪测量其重金属含量。最后采用内梅罗综合污染指数法进行评价。结果表明,煤矸石矿区土壤中重金属含量除Cr以外,Pb、Cu、Cd和Zn都达到重度污染水平,分别我国重金属背景值的1.9、4.2、78和1.2倍。     

石门揭穿煤层煤与瓦斯突出模拟实验方法研究

在分析石门揭煤突出危险性的基础上,建立了石门揭煤突出模拟实验模型,以此为依据设计了突出模拟实验系统。系统主要包含应力、突出模拟、真空、充气吸附4个子系统。利用有限元法对突出模拟子系统长度、厚度及突出孔洞的大小进行了相关设计。设计调试完毕后,对采集的煤样进行粉碎加水搅拌处理,依次进行压制成型、真空脱气、充瓦斯吸附等相关操作,最后在确保安全的情况下,打开突出孔洞,完成相关突出模拟实验。利用该模拟系统,为本科生完成突出模拟演示20余次,提高学生对突出灾害的认识,达到了预期实验目的。     

面向煤炭院校的矿山生产仿真实践教学系统构建

通过三维地质建模技术、三维可视化技术及仿真技术,利用VC++自主研发构建"煤炭矿山生产仿真系统",以作为煤炭院校在校学生认识、了解并初步熟悉煤炭矿山生产工作流程及生活环境的第一门实习及"扫盲"课程,为煤炭行业学校普及煤炭矿山生产及生活环境等知识及实习提供了一种全新的解决方案。     

煤泥浮选药剂试验研究

本实验以某煤泥为研究对象,首先分析了煤样的粒度组成和密度组成,捕收剂和起泡剂的用量探索试验。研究表明:捕收剂选用为柴油,用量为256g/t,起泡剂为仲辛醇,用量为45g/t,矿浆浓度为100g/L,对该煤泥的浮选效果最好。     

煤炭企业文化的静态运作模式研究--兼论煤炭企业班组文化建设

企业文化只有在运作过程中才能发挥一定的管理职能。为创建和培育企业文化,煤炭企业需落实以下静态运作环节：奠定坚实的企业物质文化、提炼企业核心文化、制定发展战略、建立规范的制度文化、注重营造企业环境文化。班组文化建设应融合于煤炭企业文化的静态运作之中。     

Separation of acearylenes from high-temperature coal tar

High-temperature coal tar was extracted with petroleum ether(PE) under ultrasonic irradiation and the extracts were analyzed with gas chromatograph/mass spectrometer.The acearylene fractions including acenaphthylene,aceanthrylene and cyclopentapyrene were enriched together and named E,which was then transferred to a cartridge in Isolera-One flash chromatography.Three groups of compounds were eluted out with ethyl acetate/PE mixed solvent(volume ratio 1:9) and named E 1,E 2 and E 3 according to their main components.Acenaphthylene accounted for 78.2% in E 1,aceanthrylene 71.6% in E 2 and cyclopentapyrene 75.9% in E 3,respectively.The three groups of acearylenes were purified by Sephadex LH-20 column chromatography with ethanol/cyclohexane mixed solvent(volume ratio 1:4),and then confirmed with nuclear magnetic resonance spectrometer.This method indicates that flash chromatography has a good effect on separating the compounds with a similar structure after extraction under ultrasonic irradiation.     

燃煤热反应过程的TG-FTIR研究

利用热重分析(TG)和傅立叶变换红外(FTIR)联用技术,选择典型的印度尼西亚褐煤(YN)、神府烟煤(SF)和山西阳泉无烟煤(YQ)3种煤样进行了热重分析,同时对其产物进行适时在线红外检测.试验发现:SF烟煤和YN褐煤在热解结束后气化迅速,而YQ无烟煤气化的速度相对较缓慢;在其他条件相同,仅重量不同时以20 mg重为宜,仅升温速率不同时以20℃/min为宜.为掌握煤的热解气化特性及煤的有效利用提供了参考依据.     

烧烤型煤的研究与实验分析

用焦粉、无烟煤、木炭、氧化剂等为原料制成型煤,代替烧烤业燃料木炭,利于节省木炭和保护环境.     

CMC在高灰煤泥浮选中的应用

以煤泥作为研究的对象,采用正交试验设计的考察矿浆p H、调整剂CMC和调整剂作用时间对浮选的影响。结果发现,当CMC用量为100g/t,矿浆p H为7时,反应时间1min时,浮选精煤产率为63.32%,灰分为9.06%。     

Performance of PAHs emission from bituminous coal combustion

Carcinogenic and mutagenic polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) generated in coal combustion have caused great environmental health concern. Seventeen PAHs (16 high priority PAHs recommended by USEPA plus Benzo[e]pyrene) present in five raw bituminous coals and released during bituminous coal combustion were studied. The effects of combustion temperature, gas atmosphere, and chlorine content of raw coal on PAHs formation were investigated. Two additives (copper and cupric oxide) were added when the coal was burned. The results indicated that significant quantities of PAHs were produced from incomplete combustion of coal pyrolysis products at high temperature, and that temperature is an important causative factor of PAHs formation. PAHs concentrations decrease with the increase of chlorine content in oxygen or in nitrogen atmosphere. Copper and cupric oxide additives can promote PAHs formation (especially the multi-ring PAHs) during coal combustion.