Виртуальный имитационный эксперимент по механике: деформация и разрушение материала на основе сканирующей электронной микроскопии

Резюме

В этой работе представлен трехмерный виртуальный имитационный эксперимент по деформации и разрушению материала, который обеспечивает визуализированные экспериментальные процессы. С помощью ряда экспериментов пользователи могут ознакомиться с оборудованием и изучить операции в иммерсивной и интерактивной учебной среде.

Аннотация

В данной работе представлен комплекс комплексных виртуальных экспериментов по обнаружению деформации и разрушения материала. Наиболее часто используемые единицы оборудования в механике и материаловедении, такие как металлографический режущий станок и высокотемпературная универсальная машина для испытания на ползучесть, интегрированы в веб-систему для предоставления различных экспериментальных услуг пользователям в иммерсивной и интерактивной учебной среде. Протокол в этой работе разделен на пять подразделов, а именно: подготовка материалов, формование образца, характеристика образца, загрузка образца, установка наноиндентора и эксперименты SEM in situ , и этот протокол направлен на предоставление пользователям возможности в отношении распознавания различного оборудования и соответствующих операций, а также повышение осведомленности лаборатории, и т. д., используя подход виртуального моделирования. Чтобы обеспечить четкое руководство для эксперимента, система выделяет оборудование/образец, который будет использоваться на следующем этапе, и отмечает путь, ведущий к оборудованию, заметной стрелкой. Чтобы максимально точно имитировать практический эксперимент, мы спроектировали и разработали трехмерную лабораторную комнату, оборудование, операции и экспериментальные процедуры. Кроме того, виртуальная система также учитывает интерактивные упражнения и регистрацию перед использованием химических веществ во время эксперимента. Также допускаются некорректные операции, что приводит к появлению предупреждающего сообщения, информирующего пользователя. Система может предоставлять интерактивные и визуализированные эксперименты пользователям на разных уровнях.

Введение

Механика является одной из основных дисциплин в технике, о чем свидетельствует акцент, сделанный на основе математической механики и теоретических знаний, а также внимание, уделяемое развитию практических способностей студентов. С быстрым развитием современной науки и техники нанонаука и технологии оказали огромное влияние на жизнь человека и экономику. Рита Колвелл, бывший директор Национального научного фонда США (NSF), заявила в 2002 году, что наноразмерные технологии окажут влияние, равное промышленной революции¹, и отметила, что нанотехнологии действительно являются порталом в новый мир². Механические свойства матер....

протокол

В данной работе рассматриваются следующие методики эксперимента по разрушению микрокантилевера пучка с трещинами, который открыт для свободного доступа через http://civ.whu.rofall.net/virexp/clqd. Все этапы проводятся в онлайн-системе на основе подхода виртуального моделирования. Для этого исследования не требовалось одобрения Институционального наблюдательного совета. Согласие было получено от студентов-добровольцев, принявших участие в этом исследовании.

1. Доступ к системе и вход в интерфейс

1. Откройте веб-браузер и введите URL-адрес, http://civ.whu.rofall.net/virexp/clqd для доступа к системе.
   ПРИМЕЧ....

Результаты

Система обеспечивает четкое руководство по операциям пользователя. Во-первых, обучение начального уровня интегрируется, когда пользователь входит в систему. Во-вторых, выделяются оборудование и лабораторное помещение, которое будет использоваться для следующего этапа операции.

Обсуждение

Одним из преимуществ экспериментов по виртуальному моделированию является то, что они позволяют пользователям проводить эксперименты, не беспокоясь о повреждении физической системы или причинении какого-либо вреда себе¹¹. Таким образом, пользователи могут проводить любы.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Virtual interface	None	None	http://civ.whu.rofall.net/virexp/clqd