期刊,实验室研究与探索 2024年卷4期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

实验室研究与探索

主　　编：夏有为

出版周期：月刊

国际刊号：1006-7167

电子邮箱：sysy@mail.sjtu.edu.cn;sysyyt@163.com

电　　话：021-62932875

邮政编码：200030

地　　址：上海华山路1954号交大教学三楼456、457室

实验室研究与探索/Journal Research and Exploration in Laboratory北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊是教育部主管、上海交通大学主办的国内外公开发行的综合性技术刊物，全国高校实验室工作研究会会刊之一。本刊始终追踪实验室工作中的新技术、新经验、新理论，进行研究与探索，在推动高校的素质教育和创新工程、实验室建设与管理、实验教学改革、实验水平提高等方面发挥了积极作用。刊物已入选国家科技部中国科技论文统计源期刊，中国学术期刊综合评价数据库来源期刊等。

正式出版

收录年代

基于SPWM混合调制的光伏并网逆变实践教学装置研制

周峰蒋伟

46-50页

查看更多>>摘要：为更好达到光伏并网逆变原理教学目标,基于模拟和数字控制技术研制一台通用光伏并网逆变实践教学装置.装置集成了 DC/DC、DC/AC、通信和上位机显示等单元.利用SG3525为核心的升压电路和DSP TMS320F28335为核心的逆变电路作为教学装置的通用主电路,采用正弦脉宽调制(SPWM)单、双极性混合控制策略,完成课程中直流升压、逆变等多种实验.通过教学装置的操作、训练,显著提升学生对升压开关变换电路的原理、特性以及单相SPWM逆变电路的工作原理、波形分析的理解.

关键词：

光伏并网电力电子SPWM调制教学装置

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面向低光弱纹理环境的SLAM系统实验教学平台设计

叶涛赵云龙汪寿安李允旺...

51-57页

查看更多>>摘要：为提升机器人专业实验教学质量和人才培养质量,针对机器人状态估计和精确定位工程问题提出一种面向低光弱纹理环境的视觉惯性融合鲁棒SLAM算法,并设计一种面向低光弱纹理环境的SLAM系统实验软件教学平台,实现稳健鲁棒4DOF状态估计和高精度实时定位,并在公开数据集上验证了该算法的有效性.实验结果表明,与现有的视觉惯性SLAM算法相比,所提算法在结构化弱纹理场景中有着更高的精度和鲁棒性,能有效降低机器人系统的累积误差,保证地图构建的一致性.通过上述SLAM系统教学平台在实验教学中的应用,可提升机器人专业本科生在工程问题中的创新能力和实践能力.

关键词：

弱纹理视觉惯性导航同步定位与建图实验教学

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渗流运动虚拟仿真实验平台设计与实现

孙晓庆卞建民王宇

58-63,87页

查看更多>>摘要：下渗实验与井流实验是水文地质学科专业基础教学的重要实践内容,灵活开展定水头、变水头下渗及潜水、承压水井流实验是对本科生专业技能训练的基本要求.由于实验设备与空间不足,在有限学时内,无法为学生呈现完整的实验过程,且渗流运动发生于看不见摸不到的地面以下,对其理解具有一定难度,制约实验教学效果.为此,设计包气带—饱和带渗流运动模拟虚拟仿真实验平台,涵盖实验导学、下渗实验与井流实验等主要环节,重点模拟包括野外样品采集与理化性质测试、装填土柱等基本实验操作环节,同时拓展降水条件下,野外变水头下渗及井流过程的交互式虚拟仿真实验.通过可视化的仿真结果,帮助学生理解下渗及井流过程,为提升水文地质专业实践教学效果提供了一种有效途径.

关键词：

下渗实验井流实验虚拟仿真教学设计

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船舶操纵性海试实验虚拟仿真设计与应用

史琪琪马宁马程前

64-68,79页

查看更多>>摘要：操纵性试验是船舶海试的重要组成部分,可有效评估船舶投入运营后操纵性能的优劣.船舶操纵性海试准备时间长、成本高、风险大,难以开展实验教学.依托虚拟仿真软硬件设施,充分融合虚拟现实技术、3D成像投影技术与船舶操纵性能分析方法,探索新型实验教学模式,完成船舶操纵性海试虚拟仿真设计;并以集装箱船为例,开展实验教学应用研究.船舶操纵性海试实验虚拟仿真有效弥补了海试的诸多不足,为学生沉浸式体验船舶操纵性海试全过程、掌握相关实验规程与分析方法提供良好的虚拟仿真环境.

关键词：

虚拟仿真船舶操纵性船舶海试实验教学

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电厂锅炉实验虚拟仿真系统建设与应用

张伟张紫涵李斌徐博...

69-73,98页

查看更多>>摘要：为开展能动专业核心课程"锅炉原理"的实验教学,校企合作开发了电厂锅炉实验虚拟仿真系统.基于两相流动与辐射对流传热原理构建的仿真系统,由风烟和汽水两大模型构成,严格遵守质量、能量、动量守恒方程.变负荷虚拟实验显示,随锅炉负荷增加,热效率降低、燃料耗量增加.根据辐射传热原理,结合火焰平均温度计算发现:只有炉膛出口烟温增加,才能保证炉膛传热负荷增加,继而抬升排烟温度,导致排烟热损失变大、锅炉热效率降低.锅炉原理实验虚拟仿真,可训练学生运用锅炉本体热力计算原理分析问题的思维,是落实创新能力培养的重要举措.

关键词：

虚拟仿真实验系统电厂锅炉燃烧传热实践能力

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危险废物全生命周期处理与处置实验虚拟仿真设计

王东梅龚正君王君惠彬宇...

74-79页

查看更多>>摘要：针对实验室难以开展危险废物处理实践教学的难题,设计和实现危险废物全过程处置实验虚拟仿真系统.该系统包括危险废物分类收集、集中贮存与安全转运、危废处置方案制定、处置中心处理与处置和减污降碳拓展5个模块,20个操作步骤;采用3D建模、人机交互等技术构建危险废物从源头、过程到终端的全流程虚拟仿真场景,实现学生全过程的实验操作和研究探索.实验设计坚持任务驱动和问题导向、思政融于课程的教学理念,培养学生综合创新实践能力及低碳环保协同的科学素养.该实验作为环境工程专业的核心实验项目,有力支撑环境工程高层次应用型新工科人才的培养.

关键词：

危险废物虚拟仿真全生命周期处理处置实验教学

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巷道围岩应力应变仿真系统设计与教学探索

庞冬冬李传明庞大伟陈中琪...

80-83,93页

查看更多>>摘要：为了获得采动条件下巷道围岩应力应变演化特征,通过复变函数换算结合工程实践经验,运用科学计算软件编程对巷道围岩受力模型进行求解,获得巷道围岩主应力和主应力集中系数分布规律.采用MATLAB对巷道受力模型进行模拟演算,获得工程开采参数与巷道围岩应力应变的关系规律,由此设计了一种采动影响下巷道围岩应力应变模拟仿真系统.该系统可对多种巷道断面进行计算和模拟,进而呈现出多种信息仿真演示,解决了以往软件适用巷道类型单一、应力求解不具体且结果呈现单一化缺点,可为回采巷道支护设计提供相应的理论依据,有利于矿山工程技术人员及实验室技术人员开展模拟仿真教学.

关键词：

巷道围岩应力应变模拟仿真受力模型开发设计

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虚拟仿真与人因工程融合的实验教学探索

石南南刘晗李振宝王利辉...

84-87页

查看更多>>摘要：利用多媒体、人机交互和虚拟现实等技术完成虚拟仿真和人因工程实验平台的建设.以实际教学项目为例,通过虚拟灾害环境下的人机交互仿真技术增强实验的互动性和沉浸感,提升整体教学效果并完善教学评价体系.实践表明,虚拟仿真与人因工程融合应用为高校提供以实践创新能力为导向的实验教学思路,有利于培养综合创新型人才.

关键词：

虚拟仿真人因工程实验教学土木工程

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基于激光雷达的自主移动机器人实验教学平台设计

司垒王忠宾刘扬刘新华...

88-93页

查看更多>>摘要：为培养高素质复合型的"新工科"人才,满足相关课程的实验教学需求,设计了基于激光雷达的自主移动机器人实验教学平台.平台涉及机械设计、机器人操作系统开发、同时定位与地图构建(SLAM)、路径规划等相关理论知识.利用平台开发了 Rviz可视化界面、SLAM仿真、室外建图、路径规划等实验项目.实验结果表明,自主移动机器人软硬件系统的基本性能良好,相关SLAM算法、路径规划方法具有可行性.通过该平台开展实验教学,可以显著提升学生解决工程实际问题能力和创新实践能力.

关键词：

自主移动机器人激光雷达地图构建路径规划实验教学

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高校实验中心高效运行机制探究

林玲冯鹏举

94-98页

查看更多>>摘要：实验中心是高校师生开展教学实验与科研工作的重要平台.化学与材料学院实验中心将原化学系实验教学中心与材料系实验教学中心融合,整合教学资源与分析测试仪器,由实验中心统筹管理.实验中心承担实验室建设、实验准备、实验室管理、大型精密仪器培训与维护等工作,繁杂的工作任务使实验系列教师超负荷运作,工作效率偏低.从教学、仪器管理、实验室开放与安全3个维度探讨并制定相应管理制度,提升了实验中心运行效率,高效高质量服务教学科研,相关运行机制和实践经验可供其他科研院所参考.

关键词：

实验中心团队管理实验室管理仪器管理

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