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吉林师范大学--超高压物理实验技术虚拟仿真实验

2021-08-25
【摘要】:
北京欧倍尔利用DPSP过程仿真软件运行平台开发实验室级操作员培训仿真软件,以动态仿真软件为核心基础,开发出超高压物理实验技术虚拟仿真实验软件。

一、超高压技术定义

一般情况液体或气体压力在0.1mpa~1.6mpa称为低压,1.6mpa~10mpa称为中压,10~100MPa称为高压,100MPa以上称为超高压.本文阐述的UHP技术的压力通常在100~1000MPa.或更高。而把液体或气体加压到100MPa以上的技术称为"超高压技术"(ultra-high pressure, 简称UHP)

二、超高压技术类型

折叠超高静压技术
静态超高压是指可以相对长期维持的高压强。所谓相对长期是指有足够的时间,把压缩功所产生的热量通过热传导的方式与环境温度平衡。因此静态高压是等温压缩过程。 在这个领域粉末冶金用的等静压设备在150~630MPa 食品杀菌在350~600MPa 试验机型在100MPa~3GPa 金刚石压机大都在5GPa以上 世界人工超高静压是550GPa 超过地心最高压强360 GPa

折叠超高压水射流技术
普通水经过一个超高压加压器,将水加压至4,000 bar (60,000psi),然后通过一个细小的喷嘴(其直径为0.004英寸至0.016英寸),可产生一道每秒达915公尺(约音速的三倍)的水箭,此道水箭可做各种表面处理及切割各种非金属物质如纸类、纸尿裤、玻璃、纤维、海绵等。

折叠动态超高压技术
极强的冲击波(即激波)在介质(主要指固体)中传播时,会使介质的压力、密度、温度等状态参量发生急剧变化。这种状态称为动态超高压状态,产生强冲击波的技术称为动态超高压技术。

北京欧倍尔利用DPSP过程仿真软件运行平台开发实验室级操作员培训仿真软件,以动态仿真软件为核心基础,开发出超高压物理实验技术虚拟仿真实验软件。

三、软件特色

通过人机交互式的培训模式,使生产人员、管理人员、应急救援人员、指挥人员能够可视化参与到正常运行、稳态生产、事故处理及应急演练过程当中。通过反复的演练,使各岗位人员熟悉生产线设施设备的识别与操作,熟练掌握各岗位技能、应急预案响应流程,从而更大限度地发挥人员能力,确保安全生产任务。

系统综合运用虚拟现实、分布式交互仿真、三维建模、网络通信等技术,构建一个开放的三维虚拟仿真培训平台,对生产装置进行模拟,包括如设备的运行状态等逼真效果,为学员在计算机系统上建立一系列与真实环境一样的逼真演练环境,使学员感觉“身临其境”一般,具有极高的画面冲击力以及强烈的浸没感、真实感,使学员在整个训过程中犹如在实战演练一般。

对各类培训过程进行考核,可以根据培训和考核需要灵活多变的进行配置,实现理论知识网络在线培训、基于三维仿真环境的单人单科目操作培训与在线考核。

该系统可以为所有学员在任何时间、地点提供培训环境。在互联网技术支持下学员在此环境中按照职能和任务的不同,扮演不同的角色进行应急任务演练,可实现局域网内各角色相互合作,多人协同演练,完成所设定的任务,以考核培训对象对操作技能的掌握程度。

学生可以通过该虚拟仿真实验软件完成实验室漫游学习、重要设备结构展示、相关知识点学习、知识点考核等功能。3D虚拟现场站与真实实验室布置一致,培训的同时能进一步提高学生对制样、六面压机的操作过程以及X射线衍射仪、硬度计和万能试验机等仪器操作流程的理解能力,巩固所学的理论知识,加强学员工程设计能力。

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