航空發(fā)動機教學(xué)實驗視景仿真系統(tǒng).pdf

1、實踐環(huán)節(jié)在加深學(xué)生理解理論知識方面起著重要作用，目前在航空發(fā)動機專業(yè)存在教學(xué)設(shè)備陳舊、實驗經(jīng)費高昂的問題已難以滿足學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的實踐需求和保證教學(xué)質(zhì)量。隨著計算機技術(shù)的進步，虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality，簡稱VR)在教育領(lǐng)域開始廣泛的應(yīng)用，使得多媒體教學(xué)從二維平面教學(xué)變成三維立體交互的、境界逼真的教學(xué)環(huán)境，這對調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生的動手能力都將起到積極作用。 論文以航空發(fā)動機專業(yè)的教學(xué)和實驗為研究對

2、象，建立了航空發(fā)動機教學(xué)實驗視景仿真系統(tǒng)。從航空發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和氣動特性兩方面內(nèi)容為切入點，對系統(tǒng)進行了詳盡的需求分析，建立數(shù)字化的三維虛擬航空發(fā)動機實驗室，從而實現(xiàn)發(fā)動機結(jié)構(gòu)的虛擬裝配，發(fā)動機試車臺實驗仿真，發(fā)動機工作時的運轉(zhuǎn)情況模擬，流場仿真實驗等多個實驗教學(xué)內(nèi)容。 論文深入探討了基于MultiGen Creator/Vega的視景仿真核心技術(shù)——三維實時動態(tài)建模技術(shù)和視景仿真驅(qū)動，實現(xiàn)了航空發(fā)動機實驗室視景仿真功能；討論了基

3、于數(shù)據(jù)手套的虛擬手技術(shù)和碰撞檢測技術(shù)，完成了通過數(shù)據(jù)手套實現(xiàn)發(fā)動機模型的解剖和組裝的人機交互功能，體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實的強交互性特點；講述了立體成像原理，提出了采用偏振技術(shù)的大屏幕立體顯示系統(tǒng)，為實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的視覺沉浸感提供了硬件平臺：分析了流線的生成原理，提出通過線元的方式來模擬流體質(zhì)點的運動軌跡的顯示方法。本文在對上述虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)進行詳盡論證的基礎(chǔ)上，結(jié)合航空發(fā)動機原理知識與發(fā)動機試車實驗數(shù)據(jù)，成功開發(fā)了航空發(fā)動機教學(xué)實驗仿真系統(tǒng)。