材料/結構衝擊動力行為虛擬仿真實驗是太原理工大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：材料/結構衝擊動力行為虛擬仿真實驗
- 課程負責人：李志強
- 建設院校：太原理工大學
- 對應專業：工程力學
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
衝擊碰撞是工程實際中一種常見的力學現象，也是一個關係國計民生和國家安全的重要課題。大到自然災害、爆炸衝擊，小到汽車碰撞、手機跌落，都需要對材料及結構的動態力學行為有充分的理解和科學的分析。由此可見，衝擊動力學課程的開展對我國的國防工程建設和國民經濟發展都有著至關重要的影響。
然而，現實中的衝擊動力學基礎實驗教學存在一定的局限性，以常規的霍普金森桿和落錘衝擊實驗為例，其實驗設備體積較大、價格昂貴；實驗操作流程複雜且具有難度；實驗的衝擊碰撞過程速度高、能量大，稍有不慎易引發安全事故，因此一般本科生實驗室不具備開展實驗的條件，很難為每名學生提供親自動手實驗的機會。材料/結構衝擊動力行為虛擬仿真實驗通過再現霍普金森壓桿和落錘衝擊實驗的真實場景，讓學生能夠實踐整個實驗的操作流程，從而在減少高耗能實驗設備投入的同時，解決了大量學生無法親身參與實驗的難題。
教學目標
(1) 知識獲取方面：掌握霍普金森壓桿和落錘衝擊實驗裝置的基本構造、實驗原理和數據分析方法，理解應力波傳播理論和結構的慣性效應；
(2) 能力提升方面：掌握霍普金森壓桿和落錘衝擊實驗的基本操作方法，並具備獨立進行實驗方案設計及完成實驗操作的能力；
(3) 未來發展方面：從實際案例出發，開拓學生的材料-結構一體化設計思想，為學生未來從事吸能防護設計、實驗等相關工作提供理性和感性認識；
(4) 思政育人方面：通過本虛擬仿真項目，讓學生切身體會衝擊動力學在航空航天、防護工程和國防建設中的重要作用，培養學生追求真理、獻身科學的科學家精神，進一步激發學生的愛國主義情懷。
