岩土工程靜力觸探虛擬仿真實驗是河南工業大學建設的虛擬仿真實驗課程 。
基本介紹
- 中文名：岩土工程靜力觸探虛擬仿真實驗
- 建設院校： 河南工業大學
- 課程負責人： 丁永剛
- 授課教師：蔣敏敏、龐瑞、張朋、趙雲
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
《岩土體測試技術》課程是地質、木等專業的主要專業課程之一, 主要涉及在不擾動或基本不擾動岩土層的情況下獲得土體物理力學參數、劃分岩層等,培養學生建立岩土原位測試基本知識體系和掌握靜力觸探、十字板剪下等知識的套用。靜力觸探實驗是重要的土體原位測試技術和工程勘察方法,能夠快速準確地確定工程場地各類土層的空間分布和工程特性,涉級了《岩土體測試技術》、《土力學》 、《基礎工程》 等多門專業課程的理論和實踐教學內容。然而,靜力觸探原位測試實驗一般難以在本科教學中有效地開展 ,其主要原因在於:
①實驗周期長(包含設備標定、實驗準備、實驗和成果分析) ;
②實驗場地環境複雜( -般在實驗室難以開展,需要到代表性工程場地) ;
③實驗成本高(大型多功能靜力觸探實驗設備昂貴) ;
④學生實驗的參與度低(大型設備僅有少數學生能親手操作)。
因此，《岩土工程靜力觸探虛擬仿真實驗》項目的建設對於地質、土木樓專業的課程教學具有重要意義。根據專業課程的培養要求以及《岩土體測試技術》課程的教學要求,研發了本虛擬仿真實驗項目。該項目由“土層分類”、“固結係數測試”、“地基液化判別*和污染土場地評價”四大模組組成,有利於學生掌握孔壓靜力觸探、超靜孔壓消散、地震波和土層電阻率等測試技術，以及土層分類、固結度、地基液化和土層污染等知識點,培養學生實踐操作能力、提升教學效果、提高學生專業素養。虛擬仿真實驗不僅解決了實體實驗難以大規模開展的問題,且通過透視化手段,能夠觀察探頭壓入土過程中的臨界深度、超前滯後效應、剪下波傳播等原理和現象,有實體實驗不具備的優勢。實驗項目以學生為中心，解決了靜力觸探原位測試實驗成本高、現場環境複雜、實驗周期長和參與度低等問題,提高了學生課程學習和科研的興趣，提升了實驗教學質量。
教學目標
本實驗教學項目的總體目標為:依託虛擬現實、多媒體、人機互動和網路通訊等技術構建高度仿真的靜力觸探原位測試虛擬實驗環節和實驗對象,高質達到教學大綱所要求的教學效果,幫助學生牢固掌握岩士體測試技術相關知識,力提升學生的創新精神和實踐能力。具體目標為:
( 1 )掌握靜力觸探測試方法和原理，了解利用靜力測試指標劃分土類的方法。
(2 )利用靜力觸探測試土體固結係數的原理，掌 握靜力觸探測試孔隙水壓力的操作過程,掌 握利用孔隙水壓力消散曲線求解固結係數的方法。
(3 )套用土剪下波速測試原理,能夠掌握層液化判別方法。
(4 )依據電阻率靜力觸探測試技術的原理和方法,能夠掌握電阻率靜力觸探測試過程以及相關數據處理方法,判斷場.地污染程度。
( 5 )能夠對靜力觸探實驗結果進行分析和解釋,套用土力學和基礎工程理論,得到有效的結論,評價土體物理力學性質，用於解決複雜工程問題。
