水平定向钻进虚拟仿真培训系统研究

发布时间：2024-05-30 06:29

　　非开挖是在不开挖或者少开挖地表的情况下铺设、更换、修复地下管线的施工技术。近年来,随着非开挖技术的不断发展,其应用范围不断扩大,中国非开挖市场也欣欣向荣。水平定向钻进(Horizontal Directional Drilling,HDD)作为最受欢迎的非开挖工法,中国近两年来钻机年销售量均保持在3600台以上,钻机持有量也达到了将近2万台。与我国日渐步入佳境的非开挖市场不相匹配的是非开挖从业人员技术水平参差不齐,缺乏操作培训,以及非开挖专业培训机构和相关高校教学手段的单一、低效。因此,为丰富非开挖教学手段,提高从业人员技术水平,本文提出一种基于土行孙DDW-35/12型号钻机,结合虚拟现实技术开发的水平定向钻进虚拟仿真培训系统。本文首先介绍水平定向钻进技术和虚拟现实技术,作为系统开发的技术基础,同时介绍了当前主流的教学培训理论,作为培训系统开发的理论基础。其次,总结当前国内外非开挖培训系统研究现状,包括多媒体培训系统、钻机模拟器、以及虚拟现实培训系统三类。本文根据当前非开挖行业现存问题分析水平定向钻进虚拟培训系统的需求,根据需求设计出系统整体结构和UI界面框架,从而确定了开发水平定向...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２ＸＺ－３２０型钻机实物Ｆｉｇ．２ＸＺ－３２０ｄｒｉｌｌｒｉｇ

越１０４国道的工程实例搭建岩层ＨＤＤ钻进环境及钻进设备模型，穿越地层为中风化石英砂岩，中细粒沙状结构，质地坚硬，岩性破碎。２．２．２ＨＤＤ钻机及钻进设备信息钻机模型的建模参考ＸＺ－３２０型水平定向钻机（见图２），该钻机额定功率１４０ｋＷ，最大推拉力３２０ｋＮ，最大扭矩１２０００Ｎ....

图３钻具实物Ｆｉｇ．３Ｄｒｉｌｌｔｏｏｌｓ

水平定向钻机（见图２），该钻机额定功率１４０ｋＷ，最大推拉力３２０ｋＮ，最大扭矩１２０００Ｎ·ｍ，采用橡胶履带，对道路、草坪等施工环境影响小，入土角度１０°～２０°。ＸＺ－３２０型钻机采用?７３ｍｍ钻杆，钻杆单根长度３ｍ。图２ＸＺ－３２０型钻机实物Ｆｉｇ．２ＸＺ－３２０ｄｒｉｌｌ....

图４钻具在Ｕｎｉｔｙ３Ｄ中效果Ｆｉｇ．４ＥｆｆｅｃｔｏｆｄｒｉｌｌｔｏｏｌｓｉｎＵｎｉｔｙ３Ｄ

图４钻具在Ｕｎｉｔｙ３Ｄ中效果Ｆｉｇ．４ＥｆｆｅｃｔｏｆｄｒｉｌｌｔｏｏｌｓｉｎＵｎｉｔｙ３Ｄ虚拟仿真技术的重要特征之一是沉浸感。本文研究的虚拟仿真培训系统分为地上和地下两个场景，在地上场景中具有场景漫游功能，支持用户通过〗键盘和鼠标控制自主游览虚拟城市，通过显示器观察ＨＤＤ施工....

图６ＨＤＤ施工场地及地层的建模效果Ｆｉｇ．６ＭｏｄｅｌｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｆｉｅｌｄａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｏｆＨＤＤ

本文研究的虚拟仿真培训系统分为地上和地下两个场景，在地上场景中具有场景漫游功能，支持用户通过〗键盘和鼠标控制自主游览虚拟城市，通过显示器观察ＨＤＤ施工场地及其周围环境，增强用户沉浸感。实现该功能的场景漫游技术逻辑如图７所示。２．４．２多摄像机跟随技术图５ＨＤＤ钻机建模、渲染及其在....

本文编号：3984684