【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实技术模拟三轴试验的系统及方法
本专利技术涉及基于虚拟现实技术模拟实验
，特别涉及一种模拟三轴试验的方法、系统、计算机可读存储介质及设备。
技术介绍
三轴试验，又称三轴压缩试验或叫三轴剪切试验，是以摩尔-库伦(Mohr—Coulomb)强度理论为依据而设计的三轴向加压的剪力试验，在现实试验或教学中，主要通过三轴仪来完成。三轴仪的核心是三轴压力室，并配备有轴压系统、侧压系统和孔隙水压力测读系统，试验用的土样为圆柱形，土样用薄橡皮膜包裹，使土样的孔隙水与膜外液体（水）完全隔开。在给定的三轴压力室周围压力（简称围压）作用下，不断加大轴向附加压力，直至试样被剪破，按摩尔-库伦强度理论计算剪破面上的法向应力与极限剪切应力。三轴剪切试验结果可以确定土壤的抗剪强度特性。在三轴试验的教学中，需要理论教学与实验教学两个部分相辅相成，后者对于实验者深刻理解理论知识至关重要，但是一方面受实验仪器和实验场地限制，高校的实验仪器和实验场地有限，而需要实验教学的实验者可能数以百计，另一方面受时间的限制，试验本身需要花...
【技术保护点】
1.一种模拟三轴试验的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n基于在真实实验场景中进行三轴试验所记录的历史实验数据构建数据库，所述历史实验数据包括历史输入量和历史输出量；/n构建虚拟现实系统，包括：构建模拟真实实验仪器的虚拟实验仪器、构建模拟真实实验场景的虚拟实验场景以及/n基于三轴试验实验者所需的操作，构建实验者与虚拟实验仪器及虚拟实验场景的交互，所述交互中包括不影响试验结果的一般交互和影响实验结果的实验交互，其中，所述实验交互的触发为虚拟现实系统所获取的生成实际输入量的实验者的实验操作，将实际输入量与数据库中的历史实验数据进行匹配获得相对应的实际输出量，将所述实际输出量在虚...
【技术特征摘要】
1.一种模拟三轴试验的方法，其特征在于，包括如下步骤：
基于在真实实验场景中进行三轴试验所记录的历史实验数据构建数据库，所述历史实验数据包括历史输入量和历史输出量；
构建虚拟现实系统，包括：构建模拟真实实验仪器的虚拟实验仪器、构建模拟真实实验场景的虚拟实验场景以及
基于三轴试验实验者所需的操作，构建实验者与虚拟实验仪器及虚拟实验场景的交互，所述交互中包括不影响试验结果的一般交互和影响实验结果的实验交互，其中，所述实验交互的触发为虚拟现实系统所获取的生成实际输入量的实验者的实验操作，将实际输入量与数据库中的历史实验数据进行匹配获得相对应的实际输出量，将所述实际输出量在虚拟实验仪器上或虚拟实验场景中的可视化呈现作为所述实验交互的反馈。
2.根据权利要求1所述的一种模拟三轴试验的方法，其特征在于，所述历史实验数据包括进行正确实验操作获得相应正确实验结果的正确数据，以及进行错误实验操作获得相应错误实验结果的错误数据。
3.根据权利要求1或2所述的一种模拟三轴试验的方法，其特征在于，将实际输入量与数据库中的历史实验数据进行匹配获得相对应的实际输出量的方法为：
将实际输入量与数据库中存储的历史输入量进行匹配；
若实际输入量与某一历史输入量的接近程度在预设范围内，则以该历史输入量对应的历史输出量作为实际输出量；
若实际输入量与任一历史输入量的接近程度均不在预设范围内，则通过新数据生成方法得到实际输出量。
4.根据权利要求3所述的一种模拟三轴试验的方法，其特征在于，判断实际输入量与历史输入量的接近程度的方法为：取与实际输入值最接近的前后两条历史实验数据，以该两条历史实验数据中的历史输入量的差值作为分母，将实际输入值分别与两条历史实验数据中的历史输入量求差获得的两个差值并分别作为分子与所述分母做除法运算得到两个计算结果，取两个计算结果中的最小值与预设范围进行比较，若最小值在预设范围内，则判断实际输入量与获得该最小值的历史输入量接近，若最小值不在预设范围内，则不接近。
5.根据权利要求3所述的一种模拟三轴试验的方法，其特征在于，所述新数据生成方法包括：
判断实验者所选土样在数据库中是否存在相同土样的历史实验数据；
若存在，则根据相同土样的历史实验数据以及实际输入量，通过插值算法计算得到实际输出量；
若不存在，则根据总结的土样模型以及实际输入量，计算得到实际输出量。
6.一种模拟三轴试验的系统，其特征在于，包括：
数据库，基于在真实实验场景中进行三轴试验所记录的历史实验数据构建，所述历史实验数据包括历史输入量和历史输出量；
虚拟现实系统，包括：模拟真实实验仪器的虚拟实验仪器、模拟真实实验场景的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，李锦辉，夏平均，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。