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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵剑锟 姜爽 李泳珲 刘玉娟 曾奇 吴和喜 刘义保 严紫薇
该文以Unity3D为主要开发平台，在红沿河、海阳、昌江等中国大陆地区16个在运（建）核电厂区信息（行政区域、人口密度、路网建设等）的真实背景下，设计核事故后放射性核素（~(137)Cs、~(131)I、~(133)Xe）在大气、近海迁移过程的可视化系统，将真实的厂址信息、气象条件、放射源项等与虚拟的核事故等级和核应急疏散相结合，对核事故后放射性物质环境迁移、公众所受大气浸没照射剂量评价等进行全景式呈现，使学生身临其境地参与放射性烟羽追踪、核事故应急撤离、大气浸没剂量评价等工程实践过程。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
吴凡
泄漏事故中易燃易爆气体在大气环境中的扩散难以通过实验进行较为真实的还原，给这类事故的实验教学带来一定困难。为解决这一问题，该文对五种稳定度等级下的大气环境开展了的虚拟仿真，并利用实验数据验证了仿真系统的可靠性。在此基础上，开展了不同工况的虚拟泄漏实验，实现了对气体泄漏过程的可视化展示。与此同时，将高斯烟羽模型的预测结果与仿真结果进行了对比，以可视化方式说明了参数不同取值对模型预测精度的影响。
关键词：
大气环境 气体扩散 虚拟实验 可视化教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李晓峰 薛小荣 梁兰花
利用虚拟现实技术,以Unity3D为开发引擎,以C#为脚本语言,以3ds Max为建模工具,开发了一个以矢量网络分析仪为核心的三维虚拟微波实验系统。该系统采用图形化用户界面构建实物三维模型,能够生成Windows环境下的可执行文件,在PC机上运行。学生可利用该系统学习矢量网络分析仪的构成、性能以及功能,并可利用该系统对基本微波器件进行模拟测试。系统也可辅助教师的课堂教学。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
鲁宇明 涂传明 张平生 池吕庭
由于虚拟世界中的模型不存在物理实体，设计虚拟拆装时，模型之间易发生穿透的干涉现象。为了有效地减少此类干涉问题，提高可视化操作过程中的真实性，以某型号齿轮油泵为对象，研究能够减少干涉的虚拟装配交互方案，提出了轴向约束与欧氏距离约束相结合的移动定位拆装方法，减少了在操作层面上干涉的产生；另外研究分析了虚拟拆装操作方法以及逐帧跟随移动策略，在零部件移动时，采用预检测的方法检测移动方向上是否存在障碍，有效地避免了部件之间干涉的产生，对于减少虚拟拆装时的干涉具有实际的借鉴意义。
[期刊] 山西财经大学学报
[作者]
陈立
针对原本2D虚拟实验教学系统中实验效果不形象、人机交互方式单一等问题，提出了基于AR技术和Unity 3D技术的虚拟实验室系统设计。此虚拟仿真实验系统能够结合具体试验，实现操作互动，3D沉浸式的操作模式能够使学生学习兴趣得到提高，便利式的操作模式能够使训练成本得到降低，并且加强学生对实验操作流程的记忆，使教学效果得到提高。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李辉 刘志颖 许兆峰 王东泽 史琳
介绍了平面热源法导热系数及热扩散率测试虚拟仿真实验系统,该系统包括导热系数测量的虚拟仿真实验、误差分析及测试算法修正等多项功能。虚拟实验中可通过试样截面温度云图动画和测点温度曲线实时显示试样温升,使实验现象更生动直观。该系统将虚拟仿真实验引入实验教学中,与实体的实验台操作相结合,拓展了实验内容,增强了实验趣味性和研究性,能够充分调动学生学习的积极性,增强教学效果,同时也有助于节约实验室硬件建设成本。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
胡传皓 曾国强 郑雄峰 顾民 杨剑 杨小峰 胡世敏
针对现有放射性实验教学中，因难以大规模装备放射源及射线测量装置而无法支撑开设实验项目的问题，该文研制了一款放射性实验模拟仿真教学设备，并以此为核心搭建了实验教学平台，开展了核辐射探测器信号输出、射线能谱测量等多个实验。结果表明，该实验教学设备具有使用安全、操作简便、性能稳定、可拓展性强的优点，基于该设备可以开展大部分认知类、基础类以及综合类放射性实验，从而拓展实验教学内容的深度和广度，提升学生的实践动手能力，改进实验教学质量。
关键词：
放射性实验 核辐射探测 实验教学设备
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨力 张钰杰 方晟 宋嘉悦 李新鹏 陈义学
放射性核素的局地尺度大气扩散研究对于开展核应急响应工作非常重要。Lagrange烟团扩散模型是一种在该尺度上快速准确地建立放射性辐射场的有力工具。该文开发了适用于局地尺度的Lagrange分裂烟团(SPUFF)扩散模型,其可适配加州气象(CALMET)模型。以CALMET模型驱动SPUFF扩散模型,开展局地尺度扩散模拟,假设以三门核电站作为扩散场景,基于风洞实验数据对SPUFF扩散模型进行性能验证,再基于福岛第一核电站附近的双葉町监测站已公布的监测数据进行模型的实用性评估。此外,针对烟团水平分裂阈值在上述场景开展了较全面的敏感性分析,以确定分裂开启条件。性能验证结果显示, SPUFF扩散模型性能优异,全部4个关键统计指标(模拟值在测量值2倍以内的比例、比例偏差、标准化均方误差和标准化绝对差)满足可接受模型标准。实用性评估结果显示,较Lagrange粒子模型LAPMOD, SPUFF扩散模型的模拟值可匹配更多的监测值;同时成功再现了反应堆事件引发的放射性核素释放导致的监测峰值效应。敏感性分析结果表明,单一气象条件(例如恒定风场)的复杂地形场景可采用不分裂模式;气象多变的复杂地形场景则有必要开启分裂模式。建议核电站局地尺度扩散的烟团水平分裂阈值为700～1 100 m。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李乃良 王利军 刘常松 张一帆
煤炭资源开采向深部煤层的进军使瓦斯治理问题日益凸显，对高质量复合型人才的培养提出了更高要求。瓦斯掺混燃烧实验涉及易燃易爆气体，伴随高温和有害气体排放，具有较高的危险性。为解决传统瓦斯燃烧利用实践教学安全风险高，教学手段单一的问题，面向工程背景与教学现状重构了实验教学的知识架构与教学目标，吸纳前沿科研成果与工程技术应用案例，基于Unity 3D开发了仿真实验软件，形成超低浓度瓦斯燃烧与烟气排放成分检测虚拟仿真实验系统。该系统为受训人员提供了高度还原现实的可视化交互式教学模式，提升了学习的灵活性和安全性，有利于工程实践能力的培养。
关键词：
实验教学 虚拟仿真 低浓度瓦斯 瓦斯燃烧
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨建军 董大伟 孙仁云 谭金会
基于虚拟仿真实验建立了汽车事故工程的实验步骤和评价方法。在此基础上,用一例汽车碰撞固定物的事故案例进行了事故过程再现的研究。虚拟仿真实验结果表明,结合事故中的车损情况、现场物证和交警笔录,所设计的汽车事故工程虚拟仿真实验能达到汽车事故再现的目的,且具有事故再现过程的直观可视性,可用于汽车事故工程的本科实验教学。
关键词：
汽车事故工程 虚拟仿真实验 交通事故再现
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
潘崇佩 李文华 徐音 喻纯旭 孔勇发 王鸿鹏 高振元
运用虚拟仿真技术,设计并开发了核衰变及高速带电粒子动能动量测量实验系统。利用浏览器中的3D模拟交互操作,学生可对放射源、β磁谱仪、探测器等核心实验装置实现高自由度、个性化定制。引入核物理领域广泛应用的Geant4科学计算程序,确保实验系统仿真结果具有即时性、真实性及可信度。通过引导式教学,学生不仅可以对相对论粒子动能与动量关系进行探究分析,还可扩展核屏蔽在内的多类核物理实验内容。实践表明,该实验能够满足核相关专业的教学需求,能够提升学生解决综合问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨强 刘军 魏生斌 张庆贤 王广西
以虚拟仿真作为实验教学新手段,建设了省级核辐射与安全虚拟仿真实验教学中心。介绍了该中心的建设理念和实验资源建设情况。实验资源包括物理模拟实验资源和虚拟仿真实验资源。介绍了核电站控制区出入系统、放射性气溶胶物理仿真实验、核测井仿真实验、辐射物理虚拟仿真实验、反应堆安全仿真实验、辐射探测虚拟仿真实验、辐射防护虚拟仿真实验、核电子学虚拟仿真实验等8个模块的建设情况。
关键词：
核安全 虚拟仿真 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王开宇 李安琪 马驰 陈景 姜艳红 于楠楠
基于虚拟仪器、虚拟实验和虚拟现实技术现状,给出数字电路3D虚拟实验室的架构设计、技术路线和解决方案,利用建模工具3ds Max和现场沉浸感强的游戏引擎Unity3D创建了数字电路3D可交互虚拟实验平台,搭建平台的静态模型框架、动态交互控制模块以及实验操作反馈运行机制。该实验室具有良好的三维交互性、可操作性、功能完善和场景逼真生动的特点,激发学生创造性和想象力,在教学领域具有潜在的应用价值和开发价值。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李阳 罗曼乐兰 庞盛永
为了突破传统理论和实验教学的局限性,提高高能束焊接课程教学质量,培养新型高能束焊接领域人才,建立了基于数值模拟的高能束焊接虚拟仿真实验平台,设计高能束焊接仿真实验,介绍了仿真实验步骤和实验结果分析方法。通过高能束焊接原理虚拟实验,向学生直观地展现高能束焊接瞬态介观过程,引导学生理解复杂小孔熔池动力学行为以及焊接缺陷形成的过程。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张雪松 陈金平 周鹏
为提高埋地管道力学响应分析的教学质量，突破理论和传统实验教学的局限性，培养新型土木工程领域人才，建立了基于数值模拟的占压埋地管道力学响应虚拟仿真实验平台，设计了正压和偏压作用下埋地管道的仿真实验。通过该虚拟仿真实验，向学生直观地展现了占压埋地管道力学响应，引导学生理解各因素变化对埋地管道轴向应力的影响规律，训练了学生利用理论知识建模和计算的能力，有助于培养学生分析和解决复杂工程问题的能力。
关键词：
占压荷载 埋地管道 数值模拟 虚拟仿真
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