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题名混凝土烟囱爆破拆除工程教学的虚拟仿真实验建设
被引量：3
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作者
吴亮
段卫东
蔡路军
周俊汝
蒋培
严鹏
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机构
武汉科技大学理学院、湖北省智能爆破工程技术研究中心
武汉大学水利水电学院
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出处
《爆破》
CSCD
北大核心
2023年第3期229-235,共7页
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基金
武汉科技大学教学改革项目“省属高校爆炸力学特色专业人才培养虚拟仿真教学研究与实践”(2021X029)
教育部产学合作协同育人项目“烟囱爆破及其倒塌力学分析虚拟仿真实验”(202101003025)
湖北省虚拟仿真实验一流本科课程“烟囱倒塌力学及爆破拆除虚拟仿真实验”(202108)。
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文摘
工程爆破教学中,拆除爆破构筑物建模周期长,单次实验费用消耗高,短期内无法重复实验。另外,实验本身瞬态不可逆,且危险性高,不利于近距离观察与学习。针对爆破拆除工程中实验教学的难点问题,从虚拟仿真教学实验的设计方案出发,建立了虚拟仿真教学实验平台系统。首先通过“倾倒方案选择”和“切口设计”两个环节的互动操作,让学习者掌握倾倒方案选择的依据以及爆破切口的设计方法,理解切口形状、导向窗与定向窗等爆破切口设计内容。根据烟囱倾倒的力学原理,分析切口设计要满足应力条件,熟悉受拉区、受压区以及中性轴知识,掌握切口截面应力极值的计算公式以及强度条件的应用;其次,通过“爆破参数设计”让学习者参与炸药单耗、炮孔参数及起爆网路的设计与连线,正确选择孔内外雷管段别;随后,学习者通过“安全校核”与“减震措施布置”两个环节的交互学习,掌握数据采集的步骤,学习安全校核的方法以及设置控制爆破负面效应的措施;最后,学习者进入“爆破现场”模块并亲身体会现场起爆操作过程,通过参与设计、组织施工中的每个步骤,并逐渐建立对爆破作业流程的认知。另外,实验系统对于每个模块都设置有知识介绍,便于学习者自主学习。虚拟仿真实验平台的建设不仅优化了教学方法,而且提高了教学质量,同时丰富了工程爆破实验教学特色与创新思路。
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关键词
爆破拆除
混凝土烟囱
虚拟仿真实验
教学设计
力学教学改革
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Keywords
blasting demolition
concrete chimney
virtual simulation experiment
instructional design
mechanics teaching reform
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分类号
TU746.5
[建筑科学—建筑技术科学]
G642
[文化科学—高等教育学]
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