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開放式網(wǎng)上流體力學(xué)虛擬實驗室軟件簡介

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開放式網(wǎng)上流體力學(xué)虛擬實驗室軟件簡介流體力學(xué)課程是機械、材料、土木等專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課,其理論性和實踐性都很強,它的實驗教學(xué)是材料力學(xué)課程教學(xué)中的一個重要實踐環(huán)節(jié)

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開放式網(wǎng)上流體力學(xué)虛擬實驗室軟件簡介

流體力學(xué)課程是機械、材料、土木等專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課,其理論性和實踐性都很強,它的實驗教學(xué)是材料力學(xué)課程教學(xué)中的一個重要實踐環(huán)節(jié)。

目前,現(xiàn)實中的流體力學(xué)實驗存在以下局限性:

•  硬件依存性較強,只能在特定實驗室進行;

•  實驗設(shè)備外形較大,實驗室難以擺放足夠數(shù)量的設(shè)備,無法滿足學(xué)生獨立進行實驗的需求;

•  實驗器材損耗大,如動量方程實驗擋板被沖擊壞后無法再使用,浪費現(xiàn)象嚴重;

隨著招生規(guī)模的逐年擴大,教學(xué)改革的不斷深入,流體力學(xué)實驗的教學(xué)任務(wù)越來越重。同時,流體力學(xué)實驗器材較大,實驗室場地有限,都嚴重制約了流體力學(xué)實驗的質(zhì)量和效果。

該軟件是針對大學(xué)專科、本科《流體力學(xué)》實驗課程配套開發(fā)的可在網(wǎng)上開展的虛擬實驗,系統(tǒng)模擬實驗中用到的器材和設(shè)備,提供與真實實驗相似的實驗環(huán)境,提供網(wǎng)上實驗教學(xué)過程管理功能,包括:典型實驗庫的維護、實驗安排、提交實驗報告、實驗批改、成績統(tǒng)計、實驗答疑等功能模塊??蓾M足高等學(xué)校和各類培訓(xùn)機構(gòu)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的需要,尤其適用于遠程教學(xué)。

使用現(xiàn)有器材模型,系統(tǒng)可開展如下7個常用流體力學(xué)虛擬實驗的訓(xùn)練:

 

• 雷諾實驗

 

• 伯努利實驗

 

• 動量定律實驗

 

• 局部水頭損失實驗

 

• 文丘里實驗

 

• 圓柱擾流實驗

 

• 高低溫流體混合實驗

調(diào)用Ansys仿真分析計算,仿真結(jié)果準確,效果逼真:

在三維實驗窗口中,用戶打開設(shè)備開關(guān)或擰動閥門,都會立即看到對應(yīng)實驗現(xiàn)象的發(fā)生,非常形象直觀。實驗過程中,用戶可從任意角度、任意距離查看實驗設(shè)備,互動操作簡單快捷。與此同時,用戶提交轉(zhuǎn)速、管徑比等實驗數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)會自動調(diào)用Ansys仿真軟件,精確計算出水頭高度、云圖等實驗結(jié)果,并實時在實驗窗口中予以顯示。由于該系統(tǒng)借助專業(yè)軟件Ansys進行仿真計算,具有實驗結(jié)果準確的特點,對實際實驗亦具有的指導(dǎo)作用。

 系統(tǒng)服務(wù)器端用戶分為學(xué)生、教師、教務(wù)管理員和系統(tǒng)管理員四種角色,不同角色擁有不同權(quán)限。?

學(xué)生:選課、選擇實驗、開展實驗、接受實驗指導(dǎo)、在線提交實驗報告、保存和提交實驗結(jié)果、查詢實驗成績和批語。

教師:典型實驗庫維護、發(fā)布實驗、安排實驗、批改實驗報告、系統(tǒng)指導(dǎo)、統(tǒng)計并發(fā)布學(xué)生的實驗成績和批語。 

教務(wù)管理員:課程計劃、開課計劃、選課日期設(shè)置、開課審核、開課查詢。 

系統(tǒng)管理員:用戶管理、分組管理、角色管理、權(quán)限管理、系統(tǒng)維護等。

性能指標:

支持同時在線用戶數(shù)1萬人以上,經(jīng)測試,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,不限終端用戶數(shù),能滿足日常教學(xué)使用。

服務(wù)器運行環(huán)境:

操作系統(tǒng):Windows Server ,Linux/Unix Server

Web服務(wù)器:Tomcat6.0,JDK6.0

數(shù)據(jù)庫:MySQL

客戶端運行環(huán)境:

操作系統(tǒng): All Windows系列

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