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垃圾土室內(nèi)沉降虛擬仿真實驗教學探索

發(fā)布時間:2020-12-10 23:16
  基于現(xiàn)代信息技術(shù),開發(fā)了垃圾土室內(nèi)沉降虛擬仿真實驗教學系統(tǒng),解決了實際實驗中產(chǎn)生刺激性有害氣體、實驗時間長、設備臺套數(shù)較少的問題。該系統(tǒng)可以在模擬淋溶、外部壓力、溫度變化3種工況下獲得垃圾土沉降速度隨時間的變化關系,為垃圾填埋場工程、建筑垃圾回填基礎的沉降規(guī)律的研究提供參考。本虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)可以縮短實驗時間,使學生在短時間內(nèi)掌握垃圾土室內(nèi)沉降實驗的原理和操作過程。 

【文章來源】:實驗技術(shù)與管理. 2019年10期 第135-138+143頁 北大核心

【文章頁數(shù)】:5 頁

【部分圖文】:

垃圾土室內(nèi)沉降虛擬仿真實驗教學探索


垃圾土室內(nèi)沉降測試設備

曲線,垃圾土,虛擬仿真,實驗設備


惠存,等:垃圾土室內(nèi)沉降虛擬仿真實驗教學探索137圖2垃圾土室內(nèi)沉降虛擬仿真實驗設備組成2.2實驗原理垃圾土的孔隙率較大而且非均質(zhì),其沉降機理遠較天然土體復雜。垃圾土在填埋過程中和填埋完成后的相當長一段時間內(nèi),在降雨、滲濾液回灌、環(huán)境溫度變化和外部壓力等耦合因素作用下,不僅會出現(xiàn)土體顆粒重新排列的物理壓縮現(xiàn)象,還會出現(xiàn)內(nèi)部物理、化學性質(zhì)變化和有機物的生化分解,使垃圾土固相體積縮減,產(chǎn)生沉降。本實驗采用無線淋溶系統(tǒng)模擬降雨和滲濾液回灌對垃圾土沉降的影響;采用無線溫控系統(tǒng)模擬環(huán)境溫度變化對垃圾土土樣沉降的影響;采用無線壓載系統(tǒng)模擬外部壓力對垃圾土土樣沉降的影響。通過實時測定垃圾土在淋溶、環(huán)境溫度變化和外部壓力作用下的沉降量與時間的變化曲線,即可獲取垃圾土在不同工況下的沉降規(guī)律。3虛擬仿真實驗過程3.1前期準備學生在完成理論課學習之后,可在開放的虛擬仿真平臺預約該實驗。預約成功后,可在平臺上進行理論課所學知識點的復習,完成教師設置的考核題目?己送ㄟ^后,實驗教師帶領學生熟悉實驗室內(nèi)部環(huán)境,熟悉實驗設備,實現(xiàn)虛擬仿真系統(tǒng)和實際實驗設備認知的結(jié)合。學生進入虛擬仿真平臺,需先了解實驗目的、實驗所需材料、實驗步驟等,然后再進行實驗。通過前期準備,可以節(jié)約實驗時間、減少室內(nèi)環(huán)境污染和使學生免受傷害;可以使學生在短時間內(nèi)掌握垃圾土沉降測試的整個實驗過程,彌補實際實驗的不足。3.2實施流程(1)進入實驗室,移動到實驗設備右側(cè),檢查進水管、排水管、進氣管連接是否正常(見圖3);鼠標點擊控制臺開關和設備總電源,控制臺綠燈亮起,屏幕顯示操作界面(屏幕通過UI顯示)。圖3設備檢查(2)拉出鋼絲繩(盡量拉緊),將鋼絲繩

設備檢查


在平臺上進行理論課所學知識點的復習,完成教師設置的考核題目?己送ㄟ^后,實驗教師帶領學生熟悉實驗室內(nèi)部環(huán)境,熟悉實驗設備,實現(xiàn)虛擬仿真系統(tǒng)和實際實驗設備認知的結(jié)合。學生進入虛擬仿真平臺,需先了解實驗目的、實驗所需材料、實驗步驟等,然后再進行實驗。通過前期準備,可以節(jié)約實驗時間、減少室內(nèi)環(huán)境污染和使學生免受傷害;可以使學生在短時間內(nèi)掌握垃圾土沉降測試的整個實驗過程,彌補實際實驗的不足。3.2實施流程(1)進入實驗室,移動到實驗設備右側(cè),檢查進水管、排水管、進氣管連接是否正常(見圖3);鼠標點擊控制臺開關和設備總電源,控制臺綠燈亮起,屏幕顯示操作界面(屏幕通過UI顯示)。圖3設備檢查(2)拉出鋼絲繩(盡量拉緊),將鋼絲繩的一端連接到壓載板上,將其另一端連接到實驗設備端口。將垃圾土均分為5份,每次點擊添加一份,并在合適的位置放入傳感器(見圖4)。壓緊垃圾土,點擊遙控器,將壓載板和傳感器與設備連接,放入加載容器內(nèi),壓載板自動放入設備中并與設備內(nèi)垃圾土的高度一致

【參考文獻】:
期刊論文
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[8]基于教育信息化的實驗教學和實驗管理新模式[J]. 馬馳,王開宇,程春雨,陳景.  實驗技術(shù)與管理. 2017(06)
[9]土木工程虛擬仿真實驗教學中心建設[J]. 徐明,熊宏齊,吳剛,宗周紅,汪豐,舒贛平.  實驗室研究與探索. 2016(02)
[10]土力學原理可視化演示模型實驗系統(tǒng)的研究[J]. 沈揚,葛冬冬,陶明安,杜文漢.  力學與實踐. 2014(05)



本文編號:2909455

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