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实验室研究与探索2025年第05期:混合现实和深度学习融合的岩石力学实验虚拟仿真实验系统

来源:期刊VIP网 时间:


作者:徐晓冬;姚文凯;朱万成;侯晨;李荟;

单位:东北大学资源与土木学院;

摘要:针对传统岩石力学实验效率低、安全隐患大及虚拟实验真实感不强的问题,提出融合混合现实(MR)与深度学习的线上仿真系统。该系统运用弹脆性损伤模型与拉丁超立方采样方法,结合Python-COMSOL编程,构建岩石损伤破坏过程大数据样本集,并采用U-Net网络构建高精度代理模型,以加速计算。在构建MR场景结合Socket通信,直观展示岩石动态损伤破裂过程。仿真结果表明,代理模型具有高精度且计算速度快,满足虚拟实验培训需求。MR场景还原物理实验,该系统不仅提升了实验教学的安全性和效率,还增强学习的直观性和互动性,为高校虚拟实验课程建设提供参考。

关键词:混合现实;;深度学习;;岩石力学;;虚拟仿真实验系统

基金资助:国家自然科学基金青年基金项目(52304167);; “十四五”国家重点研发计划项目(2022YFC2903903);; 2023年度高等教育科学研究规划课题(23SYS0224);; 中央高校基本科研业务费专项(N2301020);; 辽宁省自然科学基金联合基金项目(2023-MSBA-122)