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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E-mail：support@rainier.net.cn