开放式网上材料力学虚拟实验室软件简介

材料力学课程是机械、材料、土木等专业的一门主干专业基础课,其理论性和实践性都很强,它的实验教学是材料力学课程教学中的一个重要实践环节。目前,现实中的材料力学实验存在以下局限性:

1.硬件依存性较强,只能在特定实验室进行;

2.实验设备外形较大,实验室难以摆放足够数量的设备,无法满足学生独立进行实验的需求;

3.实验设备昂贵,操作不当极易造成设备损坏;

4.实验器材损耗大,如试样拉伸断裂后无法再使用,浪费现象严重;

随着招生规模的逐年扩大,教学改革的不断深入,材料力学实验的教学任务越来越重,仪器设备台套数和实验教师数量相对不足等问题愈加突出。为了以最少的经费投入解决以上问题,并进一步激发学生的学习兴趣、增强实验效果、提高实验教学质量,特定制开发开放式网上材料力学虚拟实验室软件。

本虚拟仿真实验教学课程主要包含以下典型实验:

•    拉伸虚拟仿真实验

•    冲击演示虚拟仿真实验

•    梁弯曲正应力虚拟仿真实验

•    扭转虚拟仿真实验

•    弯曲与扭转组合变形虚拟仿真实验

•    压缩虚拟仿真实验

•    弹性模量与泊松比虚拟仿真实验

•    压杆稳定虚拟仿真实验

(1)拉伸虚拟仿真实验

拉伸虚拟实验场景效果图

用游标卡尺测量试样直径

(2)冲击演示虚拟仿真实验

冲击演示虚拟实验场景效果图

记录实验数据,填写冲击功

(3)梁弯曲正应力虚拟仿真实验

梁的宽度和高度

记录实验数据

(4)扭转虚拟仿真实验

扭转虚拟实验场景效果图

实验开始前设置软件参数

(5)弯曲与扭转组合变形虚拟仿真实验

弯曲与扭转组合实验

记录实验数据

(6)压缩虚拟仿真实验

压缩实验过程

观察并记录实验结果

(7)弹性模量与泊松比虚拟仿真实验

弹性模量与泊松比虚拟实验场景效果图

观察测量结果

(8)压杆稳定虚拟仿真实验

压杆稳定虚拟实验场景效果图

记录测量结果

本系统可满足以下主要性能指标:

1、为保证系统的交互性和扩展性,系统须采用国际领先的Unity3D引擎开发而成;

2、为保证系统的先进性,实验系统所使用的网页播放器插件须采用主流3D引擎插件,且插件在近1年内有更新版本,并可支持后续的优化升级;

3、系统与虚拟仿真实验教学管理平台软件无缝对接,教师端能够自动生成智能指导和自动批改规则,且教师能够对规则进行细节修改;

4、系统提供实验过程中的智能指导功能,该指导为启发性指导,通过一步步的提问式引导,进而启发学生思考;

5、系统提供实验结果的自动批改功能,学生实验结束且提交后,系统调用自动批改规则可以自动算出学生实验得分,教师端还可以查看得分细节,了解学生的得分细节;

6、系统服务器端用户分为学生、教师、教务管理员和系统管理员四种角色,不同角色拥有不同权限。

学生:选课、选择实验、开展实验、接受实验指导、在线提交实验报告、保存和提交实验结果、查询实验成绩和批语。

教师:典型实验库维护、发布实验、安排实验、批改实验报告、系统指导、统计并发布学生的实验成绩和批语。

教务管理员:课程计划、开课计划、选课日期设置、开课审核、开课查询。

系统管理员:用户管理、分组管理、角色管理、权限管理、系统维护等。

性能指标:

支持同时在线用户数1万人以上,经测试,系统运行稳定,不限终端用户数,完全能满足日常教学使用。

服务器运行环境

操作系统:Windows Server ,Linux/Unix Server

Web服务器:Tomcat6.0,JDK6.0

数据库:MySQL

客户端运行环境

操作系统: All Windows系列

相关信息:

研制单位:北京邮电大学 北京润尼尔网络科技有限公司

通讯地址:北京市海淀区北三环中路44号院文教产业园1号楼  邮政编码:100876

TEL:400-888-3467  010-59508493

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