郭东辰，崔权维，王亚辉，崔岱曦，苏浩楠

(新疆大学 机械工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047)

0 引言

传统的力学实验教学不仅较难满足学生独立实验的需求，而且成本较高，具有危险性。伴随着我国高等教育事业的发展，这些现实问题更加严峻[1]。此外，在新型冠状病毒导致的公共卫生危机中，如何消除线下教学阻隔、保证实验教学环节的正常开展是当前亟待解决的问题。

目前应用于教学的虚拟仿真技术已较为成熟。国内已有一定数量的院校开发出与材料力学相关的虚拟仿真实验系统[2]。Unity 3D是一种广泛应用的实时内容开发平台[3]，用于创建多种可视化交互场景。在应用Unity 3D环境方面，大连海事大学的度红望等实现了气动虚拟实验的开发[4]；石家庄铁道大学的郝孜奇等进行了铁路实训虚拟仿真系统开发[5]。C#可作为Unity 3D的脚本编程语言，在C#编程语言应用与开发方面，中国石油大学的万勇等搭建了面向用户的操作界面，研发出一套管道缺陷类型识别实验系统[6]。此外，实验系统的部分功能依赖于Windows窗体。在Visual Studio(以下简称VS)内可编写Windows Forms Application项目(以下简称WinForms)，并进行版面和组件设计。因此，在软件开发过程中将Unity 3D和C#编程技术相结合，能够使系统功能更加完备。以上高校开展的虚拟仿真实验项目特色鲜明，但尚不能成熟应用于边疆高校系统性的力学实验教学中。为解决该问题，本文基于上述技术开发出一套冲击韧性实验虚拟仿真系统。其中软件根据实体教学中获取的数据样本建立数学模型；……