水利工程虚拟仿真实验室
信息来源:暂无    发布日期:2014-10-25    浏览次数:0

水利水电工程专业是培养国民经济建设紧缺型人才的学科,具有很强的实践性和综合学术性,培养的学生必须是能在国内外水利水电工程建设领域从事项目决策、设计、施工和全过程管理的复合型高级人才。但是,传统的以课堂讲授为主的专业课教学模式难以实现这一目标。为此,水利水电工程专业进行了信息化数值仿真综合实验室的建设,利用了现有的教学软件及相关企业的开发实力和支持服务能力,力求完善补充传统的教学模式,在水利水电工程施工组织设计、工程项目管理、大坝结构安全分析、泄水建筑物水动力三维仿真、水库湖泊水动力水环境数值仿真、引水隧洞施工及通风方案仿真等专业核心课程及相关课程设计中引入了虚拟数值仿真技术,利用专业软件和专门的模拟教学系统来“模拟”水利水电工程建设活动实际运作的过程,具有以水利水电工程建设实际业务为基础,涉及工程项目多目标、多因素的过程模拟的特点。教学内容包括了水利水电工程造价、施工组织设计、水工结构受力安全、泄水建筑物安全、水库湖泊水环境、隧洞施工及通风等,满足了水利水电工程项目在设计、施工、运行等不同阶段的不同工作内容的教学需求。水利水电工程数值仿真综合实验室的建设,让学生在一个仿真虚拟的工作环境中进行设计、施工组织、实验实习等互动学习。通过这种互动和渐进式实验教学方法,结合工程实践,充分调动学生的学习积极性,使学生能感性理解教学内容,克服理论与实践脱节的问题。更有利于学生的自主学习和相互交流,给学生提供广阔的、乃至立体的学习空间,从而提高了学生的创新和应变能力。

1、大坝坝体结构受力有限元仿真实验

利用相关软件提供的水工建筑物结构受力及安全分析计算功能,进行包含混凝土重力坝、混凝土拱坝、土石坝、面板堆石坝等主要水工建筑物在施工及运行各阶段不同外荷载作用下结构受力状态、抗倾及抗剪安全、基础稳定、坝坡稳定、坝肩稳定等关键问题进行一系列安全计算;进行各设计及施工专项方案的编制和比较,在动态演示中快速准确地掌握各种坝型的结构及受力特征。

2、泄水建筑物三维流场仿真实验

利用相关软件提供的流场计算分析及动态演示功能,对水利工程的泄水建筑物中的高速泄水水流进行三维流动模拟,并对结构与流体的相互作用下的受力及水流安全进行分析计算和仿真。

3、湖泊水库水动力水质数值仿真实验

利用相关软件提供的流场计算分析及动态演示功能,对水库库区或湖泊中的水流进行三维水动力和水环境模拟,在各种工况下对库区湖泊水温分布及水环境进行分析评估,动态演示各种工况下库区湖泊水环境演化规律及水华发生的概率分析,并对水质水环境安全进行分析计算和仿真。

4、引水隧洞施工及通风方案仿真实验

利用相关软件提供的空气流场计算分析及动态演示功能,对引水隧洞施工及通风三维水动力和水环境模拟,模拟不同的施工工序和通风方式下,隧洞施工中的粉尘在隧洞中的分布及扩散,动态演示各种工况下施工环境演化规律及粉尘危害发生的概率分析,并对施工环境安全进行分析计算和仿真。

5、施工组织设计数值仿真实验

根据水利水电工程施工组织设计规范,结合具体施工场地的基本特征和各种必要的参数,利用模拟软件进行施工现场的平面布置,编制施工导流、主体施工、施工交通及施工总平面布置设计,分析施工平面布置设计的合理性。以智能网络计划编制软件为载体绘制双代号网络图、横道图和单代号网络图,了解工序及计划的优化,动态跟踪实际进度情况。利用相关软件,学习水利水电工程工程量计量及概预算设计计算。

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