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)沉降測試設備
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
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
[1]土木工程實驗教學的虛擬仿真平臺設計[J]. 郭恒寧,賀志啟,劉艷,宗周紅. 實驗技術(shù)與管理. 2019(03)
[2]高校土木工程專業(yè)虛擬仿真實驗教學模式研究[J]. 王浩. 牡丹江大學學報. 2018(01)
[3]互聯(lián)網(wǎng)+虛擬仿真在土力學實驗教學中的應用初探[J]. 孫文靜,劉珂,張孟喜,秦愛芳,孫德安. 實驗室研究與探索. 2018(01)
[4]土力學實驗考核標準化研究[J]. 商翔宇,王奇石,周國慶,魯巨明. 實驗技術(shù)與管理. 2017(10)
[5]教育信息化視角下的虛擬仿真實驗資源建設[J]. 王志華,曹廣勝,張立剛. 實驗科學與技術(shù). 2017(04)
[6]土力學實驗教學中存在的問題與改革建議[J]. 高磊,龔云皓,宋涵韜. 實驗技術(shù)與管理. 2017(07)
[7]基于虛擬仿真等方法的土力學實驗教學改革[J]. 劉艷,郭恒寧,徐明,宗周紅. 實驗室科學. 2017(03)
[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
【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)沉降測試設備
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
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
[1]土木工程實驗教學的虛擬仿真平臺設計[J]. 郭恒寧,賀志啟,劉艷,宗周紅. 實驗技術(shù)與管理. 2019(03)
[2]高校土木工程專業(yè)虛擬仿真實驗教學模式研究[J]. 王浩. 牡丹江大學學報. 2018(01)
[3]互聯(lián)網(wǎng)+虛擬仿真在土力學實驗教學中的應用初探[J]. 孫文靜,劉珂,張孟喜,秦愛芳,孫德安. 實驗室研究與探索. 2018(01)
[4]土力學實驗考核標準化研究[J]. 商翔宇,王奇石,周國慶,魯巨明. 實驗技術(shù)與管理. 2017(10)
[5]教育信息化視角下的虛擬仿真實驗資源建設[J]. 王志華,曹廣勝,張立剛. 實驗科學與技術(shù). 2017(04)
[6]土力學實驗教學中存在的問題與改革建議[J]. 高磊,龔云皓,宋涵韜. 實驗技術(shù)與管理. 2017(07)
[7]基于虛擬仿真等方法的土力學實驗教學改革[J]. 劉艷,郭恒寧,徐明,宗周紅. 實驗室科學. 2017(03)
[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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