[发明专利]一种煤粉爆炸的仿真实验方法

权利要求书

1.一种煤粉爆炸的仿真实验方法，其特征在于，步骤为：

步骤S1.采集现场实验数据和实验现象；

步骤S2.基于采集的实验数据和实验现象，建立虚拟实验的3D场景模型；

步骤S3.基于虚拟实验的3D场景模型，针对实验操作步骤建立实验操作模型；

步骤S4.结合3D场景模型、实验操作模型、数据库、实验学习模块、实验考核模块得到煤粉爆炸实验的3D仿真实验模型；

步骤S5.运行3D仿真实验模型，通过输入输出设备、基于人机交互界面进行虚拟实验操作，并观察和记录虚拟实验结果；

步骤S3中，

实验操作模型的步骤内容及顺序为：

选择煤粉样品；

将煤粉样品设置在一温度条件下烘干，将煤粉样品放入80℃干燥箱中进行烘干120min；

将烘干后的样品放入粉碎机里粉碎至200目以下；

称取粉碎后的样品，通过实验设备转移至试样管中；

将试样管放置于煤粉爆炸仪中；

启动煤粉爆炸仪；

将煤粉爆炸仪升温至1050℃，对煤粉样品进行爆炸性能检测，并记录实验检测数据和图片，所述实验检测数据包括煤粉爆炸火焰长度；

重复实验，取煤粉爆炸火焰长度的平均值，并评价煤粉样品的爆炸性能；

确定煤粉样品的爆炸性能的判别标准为：在火焰处出现5mm的火星或者无火星属于无爆炸性煤；返回火焰长度≥5mm且≤400mm的为易燃并具有爆炸性的煤；返回火焰长度400mm的为强爆炸性的煤；

实验结束后，对实验设备进行清理；

上述实验操作模型中的操作对象是3D场景模型中的要素；

步骤S4进一步包括：将建好的虚拟实验的3D场景模型导入实验操作模型，建立实验操作模型在3D场景模型中的可视化效果和逻辑控制；再加入实验学习模块、实验考核模块、数据库，得到3D仿真实验模型；

所述可视化效果包括：对操作项进行高亮显示、煤粉火焰显示、实验结果展示；

所述逻辑控制是3D仿真实验模型中的实验操作模型与3D场景模型要素之间的调用和控制交互，进一步包括：实验操作模型调用3D场景模型中的要素，进行参数输入控制、点击控制，3D场景模型给出相应的实验过程反馈和实验结果展示。

2.根据权利要求1所述的煤粉爆炸的仿真实验方法，其特征在于，所述实验结果展示的可视化效果是基于采集的实验现象进行编辑、渲染的。

3.根据权利要求2所述的煤粉爆炸的仿真实验方法，其特征在于，对建立的3D仿真实验模型进行调试。

4.根据权利要求1所述的煤粉爆炸的仿真实验方法，其特征在于，所述输入输出设备包括体感设备、显示设备。

5.根据权利要求1所述的煤粉爆炸的仿真实验方法，其特征在于，所述实验学习模块是用户通过输入输出设备进入3D仿真实验模型的虚拟实验场景进行实验操作练习；

所述实验考核模块用于进行学习效果考评，通过输入输出设备进入3D仿真实验模型的虚拟实验场景进行实验考评，进一步的将用户实验操作与标准实验操作进行比较，并得出实验考评分数。