基于Virtools的动态GC虚拟实验室的设计与实现

提出了三维网络仿真虚拟实验室的开发路线和构架过程.在对气相色谱(GC)理论研究和实验的基础上,采用3dsMax和虚拟现实技术Virtools建立了实时高交互的三维气相色谱网络虚拟实验室.以醇系物为考察对象构建了不同分离条件下保留参数的预测模型,可通过动态实时交互改变分离条件参数,并通过分离条件参数与虚拟气相色谱工作站的数据实时传递动态绘制了不同分离条件下的色谱流出曲线,实现了醇系物分析过程的系统模拟仿真.     

基于Flash技术的电位分析仿真虚拟实验室的构建方法研究

虚拟现实技术在仿真虚拟实验室中的应用越来越广泛。本文在对电位分析过程的理论研究和实验的基础上,运用flash技术构建了多场景式实时交互的电位分析仿真虚拟实验室。此虚拟实验室场景逼真、操作简便,可完成全部实验过程。使用者通过模拟过程,可达到熟悉实验仪器和装置、掌握实验过程的目的,对于仪器的操作培训、实验操作的网络学习具有较大的应用价值。     

三维交互网络虚拟原子吸收实验室的构建

基于VRML和JAVA技术的结合构建了网络三维交互原子吸收虚拟实验室。利用VRML技术构建虚拟仪器部分，实现了可控制的非线性的场景与视角变换、仪器的仿真操作等多种功能，以此取代实际环境中的各种硬件。利用JAVA技术构建工作站部分，实现了对虚拟仪器中各种部件的控制及参数设定功能，完整实现了虚拟硬件与工作软件之间的数据传送等功能。据此建立的原子吸收网络虚拟实验室可在网络上顺利运行。     

气相色谱分离过程的模拟

建立了描述多组分气相色谱柱内运动过程的数学模型 ,模型包括物料平衡方程、吸附方程和传质方程 ,采用数值方法求解。对多种操作条件及色谱柱特征参数对色谱分离过程的影响进行模拟 ,为色谱过程的应用提供设计和优化的基本条件 ;模拟结果与实验结果一致 ,表明本文所建立的模型能够正确描述各种条件下的色谱过程。该模型还可以推广用于各种不同的色谱程序操作     

气相色谱分离过程的模拟

建立了描述多组分气相色谱柱内运动过程的数学模型,模型包括物料平衡方程、吸附方程和传质方程,采用数值方法求解,对多种操作条件及色谱柱特征参数对色谱分离过程的影响进行模拟,为色谱过程的应用提供设计和优化的基本条件。模拟结果与实验结果一致,表明本文所建立的够正确描述各种条件下的色谱过程。该模型还可以推广用于各种不同的色谱程序操作。     

虚拟手术中血流特效场景仿真的研究

血流特效场景可以增强虚拟手术的真实感。虚拟手术中的血流特效场景包括了有交互的血液模拟及血管壁模拟。首先基于光滑粒子流体动力学,使用Physx物理引擎模拟血液流动的物理形态,并利用Screen Space Flow算法对血流表面进行实时渲染。然后基于质点-弹簧模型,提出使用Physx物理引擎模拟可交互、有弹性形变及可切割的血管壁。最后实现两个实验场景:场景一实现肺动脉内大规模血液流动的特效;场景二实现在用户交互下的血管壁形变和切割,并通过触发事件实现血管壁破裂流血的特效。实验结果表明,该血流及血管壁模拟方法在40 000个粒子下仍能保证实时绘制,满足虚拟手术的需求。     

三维多功能动态GC虚拟实验室新构建模式的研究

为了实现对色谱实验过程的三维情景化交互仿真,提出了1种基于Virtools技术的三维多功能动态虚拟实验室的新构建模式,分析了该模式的结构框架、功能模块,研究了实现的关键技术.文中通过对气相色谱虚拟实验室进行总体设计,明确了该实验室构建的核心模块和所要实现的主要功能,确定色谱分离过程中参数之间数学关系模型的建立、三维场景...     

大学物理仿真实验教学系统中霍尔效应虚拟实验课件的设计实现

霍尔效应虚拟实验课件采用面向对象技术实现实验场景及仪器的数值建模与图像建模,用逼真的三维图片和事件驱动方式实现场景和仪器的界面及操作仿真,实现了可设计性、操作的任意性和具有真实感的交互功能,使学生能像操作真实实验一样操作它,产生浓厚的兴趣,达到良好的教学效果。     

三维高仿真HPLC虚拟实验室的构建与研究

基于液相色谱理论模型,以磺胺类药物和儿茶素类化合物的液相色谱实验数据为参考,构建了不同分离条件下的保留参数预测模型,并采用指数修正的高斯函数描述实际色谱峰的拖尾效应。通过Virtools平台构建三维实验场景和工作站软件,实现了梯度及非梯度淋洗条件下各种参数的色谱数据的动态模拟以及色谱数据的采集、存储、重载和分析功能。开发了高仿真的液相色谱虚拟实验室和功能完备的工作站系统,并将仿真结果与实验结果进行比较,证明了所构建理论模型的合理性。     

脂肪醇气相色谱保留指数的预测与估算

通过对46个脂肪醇在不同固定相不同柱温下的631个样本的气相色谱保留指数值(RI)与其部分参数:拓扑指数(mQ)、定位基参数(Sox)、固定液极性值(CP)及柱温(T)建立定量结构-色谱保留相关(QSRR)模型。分别利用多元线性回归(MLR)、偏最小二乘回归(PLSR)、人工神经网络(ANN)建模,同时采用内部及外部双重验证的办法对所得模型稳定性能进行深入分析和检验,建模计算值、留一法(LOO)交互检验(CV)预测值和外部样本预测值的复相关系数Rmax、QLOO和Rexi分别为0．988,0．987和0．989(MLR);0．988、0．975和0．989(PLSR);0．989、0．989和0．991(ANN)。结果表明:所建定量结构保留相关(QSRR)模型具有良好的稳定性和预测能力,较好地揭示了脂肪醇化合物在不同固定相不同柱温上气相色谱保留指数的变化规律。     

基于程序升温法保留时间预测的气-质联用系统构建虚拟实验室

在气-质联用技术的理论研究及实验的基础上,采用Flash 8.0和ActionScript 2.0编程技术构建开放式网络气-质联用系统虚拟实验室。以若干有机物为考察对象,根据程序升温色谱法(PTGC)中保留值与温度及流速的关系,构建了不同色谱分析条件下保留参数的预测模型,同时利用Flash组件技术,构建与虚拟实验配套的气-质联用系统虚拟工作站。     

醇类化合物色谱保留指数与结构参数定量关系的研究

采用拓扑指数(~mQ)、定位基参数(S_(ox))与醇在6种固定相上的气相色谱保留指数值(RI)进行了相关分析,发现RI与上述参数间存在良好的相关性,其关系式可表示为：RI=d (a~0)Q-(b~1)Q cS_(ox),其中a、b、c、d为系数。相关系数均大于0．98。继以留一法(Leave-one-out,LOO)进行交互检验,相关系数RCV均大于0．97。说明所建定量结构-保留关系(QSRR)模型具有良好的稳定性和预测能力,较好地揭示了醇类物质在不同固定相上气相色谱保留指数的变化规律。     

基于HLA的分布式虚拟靶试系统研究

分布式靶试系统是军事仿真领域内的一个新的应用方向,它的实现将对新型武器研制以及试验起到节约成本、缩短周期的效果,有着不可估量的经济效应。针对分布式虚拟靶试系统,探讨了HLA框架下的分布式仿真系统开发流程。针对分布式靶试系统进行了需求分析、功能特性分析,并进行了联邦设计和SOM/FOM模型。文中采用了重合引导算法增加系统的仿真逼真度,通过外部时间同步方式实现系统的时空一致性,突出了HLA体系结构的优点及其在分布式仿真应用中的优势。     

空调风系统管网性能虚拟仿真教学实训平台的开发

掌握管网性能相关理论,对空调风系统合理设计、良好调适与优化运行有重要意 义。为解决当前高等学校在管网性能实践教学中存在的问题,基于Dymola 动态仿真软件,建 立了空调风系统管网仿真模型,开发了虚拟仿真实训平台,设计了管网性能虚拟仿真实验,并 展示实践教学应用案例。该实训平台可适用于建筑环境与能源应用工程及相关专业的实践教学, 为管网水力和风机性能学习提供了直观、生动、灵活的实验方法,可有效提高教学质量和学生 学习兴趣。     

开放式网络离子色谱虚拟仪器及实验室的构建

在离子色谱分析过程的理论研究及实验的基础上,采用Flash 8.0和ActionScript 2.0编程技术,构建开放式网络离子色谱虚拟实验室。以水中常见阴离子为考查对象,根据保留值与淋洗液浓度及流速的关系,构建不同色谱分析条件下,保留参数的预测模型,并利用Flash组件技术,构建与虚拟实验配套的虚拟离子色谱工作站。     

Haptic Direct-Drive Robot Control Scheme in Virtual Reality

This paper explores the use of a 2-D (Direct-Drive Arm) manipulator for mechanism design applications based on virtual reality (VR). This article reviews the system include a user interface, a simulator, and a robot control scheme. The user interface is a combination of a virtual clay environment and human arm dynamics via robot effector handler. The model of the VR system is built based on a haptic interface device behavior that enables the operator to feel the actual force feedback from the virtual environment just as s/he would from the real environment. A primary stabilizing controller is used to develop a haptic interface device where realistic simulations of the dynamic interaction forces between a human operator and the simulated virtual object/mechanism are required. The stability and performance of the system are studied and analyzed based on the Nyquist stability criterion. Experiments on cutting virtual clay are used to validate the theoretical developments. It was shown that the experimental and theoretical results are in good agreement and that the designed controller is robust to constrained/unconstrained environment.     

一种抗恶意攻击的OpenFlow虚拟流表高性能查找方法

针对恶意攻击给OpenFlow虚拟流表查找带来的破坏性影响,构建了一种抗恶意攻击的OpenFlow虚拟流表高性能查找方法。该方法基于近似成员关系查询理论,采用布鲁姆过滤器预测元组查找失败结果,以绕过绝大多数元组失败查找操作,提高OpenFlow虚拟流表查找效率;进一步,设计了一种可扩展计数型布鲁姆过滤器,根据元组规模的动态变化进行适应性伸缩,从而始终以高准确率判定元组查找失败结果;最后,采用实际网络流量样本和模拟恶意攻击方式,评估所提OpenFlow虚拟流表查找方法的性能。实验结果表明：当攻击包与正常包分别按1:2和2:1比例混合时,所提方法的假阳性错误率始终保持在6%以下,比计数型布鲁姆过滤器降低了93%,而平均查找长度降低了90%。