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发动机三维虚拟仿真实验-虚拟仿真实训平台建设

发布时间:2024-02-23

编辑人:灵图互动

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虚拟仿真实训平台是一种可以创设和体验虚拟情境的计算机系统,是利用虚拟仿真技术,在电脑上建立起一种能够全部或部分取代真实情境中实训(实验)操作的仿真环境,从而能够进行各种实验、实训操作,了解实验原理、实验步骤,或是练习操作技巧。发动机三维虚拟仿真实验包括发动机的选择、发动机建模、模型修复、虚拟环境的建立、模型交互,以及功能的实现。该平台可为培养学生的专业核心技能提供帮助,以及为实训教学提供新思路。

发动机虚拟仿真实训平台立足于虚拟仿真技术,平台建设主要有4项流程。

1.平台搭建

平台搭建有两种情况:本地配置和联网架构。如果使用本地局域网络,只需要一台电脑就可以充当网络服务器;使用外网,所选发动机引擎的训练可以让学员随时随地进行训练。

虚拟仿真实训平台

在实现虚拟仿真的过程中,还需要对发动机零部件的数据信息进行管理,例如发动机的性能参数、设计图纸等。通过建立高效的数据管理系统,并提供与用户的交互接口,完成平台的搭建工作。

2.三维建模

三维建模是虚拟仿真实训平台功能实现的基础。通过三维扫描工具或其他方式在Unity3D引擎中构建实训工具、发动机总成及虚拟实训场景模型,并完成交互和渲染。

在发动机三维虚拟仿真实验中,最重要的模型结构是发动机缸体。缸体是整个发动机的主体结构,需要三维建模并考虑其内部气缸布局和冷却水路系统。同时,曲轴、活塞、气门等各个部分的连接和运动都需要考虑实际工作状态,以达到更加逼真、有效的模拟。

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3.环境配置

发动机虚拟仿真实训平台为了实现对发动机的模拟和仿真操作,需要对虚拟环境进行精细化的编辑和配置。通过界面设计和交互操作,使用户能够轻松地进行模拟和实验操作,加强用户的参与感和情感认知。以模块化的方式来构建虚拟环境,以便在需要增加新功能或改进系统性能时,能够快速地进行扩展和改进,从而实现系统的适应性和灵活性。

4.课程设计

课程设计需要首先确定实训目标和内容,明确教学目标和技能要求。发动机虚拟仿真实训平台可从模拟装配和结构认知两种情况模拟发动机的工作过程,藉此可了解发动机的总体构造、工作原理、模拟装配、装配时所用工具的认知、资料查询、在线考核以及检查测量等功能。同时,通过提供更人性化的脚本操作界面和更完善的脚本功能,课程设计的可能性得以拓宽,在系统使用过程中根据需求设计并加入新课程。

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发动机虚拟仿真实训平台已经逐渐在全国高职院校得到关注和应用。发动机虚拟仿真实训平台可以为学生提供更多、更灵活的实训机会,通过虚拟仿真软件,可以进行更多、更复杂的实验实训,亦可随时随地进行操作,通过反复训练,增加学生对发动机的实际操作经验。

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