高速列车多维感知与数字孪生虚拟仿真实验设计与教学实践

摘要

基于数字孪生与Unity可视化技术的虚拟仿真实验教学是完善高等教育教学数字化体系和提升数字化应用能力重要举措之一。为满足“自动检测技术”工程引导式综合实验教学需求，以高速列车高维感知、智能诊断与预警的挑战性工程为引导，开发了高速列车多维感知与数字孪生虚拟仿真实验，采用离线训练与模型预制、虚拟现实与人机交互方式，将工程场景搬进本科实验室、教室、学生宿舍等任意场地随时供学生学习，解决了实验室内工程验证实验对象难以获取、实验过程危险程度高、实验成本过高的问题，有效支撑了自动化类专业学生系统构思、自主设计、拓展创新和工程实践能力培养。

关键词

虚拟仿真实验 / 多维感知与数字孪生 / 损伤识别 / 故障诊断 / 状态预警

基金资助

教育部产学合作协同育人项目(230803132250420); 山东大学本科教育教学改革研究项目(2023Y173);山东大学研究生教育教学改革研究项目(SYJG2023071)