题      目

核电站低压缸3D建模与虚拟程序开发

指 导 教 师

职  称

讲师

一、工作目的

本课题以新工科教学改革为应用背景，以提高教学效率、提升教学效果和提供自学手段为目标，利用虚拟现实技术开发用于核电站设备与系统教学与学习的虚拟程序。

工作中能够培养毕业生以下实际工作能力：1）根据图纸资料利用具有CAD功能的软件开发3D模型的能力；2）根据功能需求进行程序设计的能力；3）利用Unity开发虚拟程序的能力；4）利用计算机网络资源自主解决技术问题的能力。通过这些能力的培养，能保证学生得到比较全面的综合训练。

二、工作内容及具体要求

毕业设计工作以某900MW核电站为总体对象，根据相关图纸资料，在计算机辅助设计软件中建立核电站汽轮机低压缸的3D模型；为优化虚拟程序的性能，还需要对所建模型进行简化处理；最后根据功能需求进行程序设计，并利用3D实时开发平台Unity软件开发出相应的3D虚拟程序。该程序应能够展示设备结构并模拟其基本工作原理，而且还要具有自动演示及交互式自学与评价功能。

工作中需要深入而细致地学习相关图纸资料，掌握多种3D虚拟程序开发相关的建模、模型处理及程序开发软件。

毕业设计应完成的主要工作包括：

1）根据图纸资料，利用Siemens NX建立核电站汽轮机低压缸的3D模型；

2）根据所要开发的虚拟程序功能及性能对模型的要求，利用PiXYZ Studio对模型进行优化、材质处理，并进行格式转换；

3）基于虚拟程序功能及性能需求进行程序设计，并利用Unity完成虚拟程序的具体实现。

毕业设计工作成果包括：

1）基于NX开发的核电站汽轮机低压缸的3D模型及模型统计表；

2）基于Unity开发的虚拟程序工程文件及发布的文件；

3）毕业设计论文。

三、工作进度分配

1～2周 开题准备，并开题。

3～4周 查阅所需图纸资料，开始利用建模软件（NX12.0）进行建模。

5～6周 建立毕业设计对象核电站汽轮机低压缸的3D模型；阶段检查。

7～8周 修改、完善模型；利用软件PiXYZ Studio进行模型处理；开始利用虚拟仿真开发软件（Unity）开发虚拟仿真程序，中期检查。

9～10周 继续开发虚拟仿真程序，阶段检查。

11～12周 完成虚拟仿真程序开发，阶段检查。

13～14周 撰写学位论文。

15～16周 根据评阅意见修改学位论文；准备答辩。

四、主要参考资料（格式应参照撰写规范）

[1] 广东核电培训中心.900MW压水堆核电站系统与设备.原子能出版社, 2005.3.

[2] 臧希年. 核电厂系统及设备（第2版）.清华大学出版社, 2010.9.

[3] 吴攀 等. 虚拟仿真实验在核工程与核技术专业中的应用[J]. 实验室研究与探索，2018, 37(4): 102-106.

[4] 赵剑锟 等. 基于Unity3D 的核事故后放射性物质大气、水体扩散虚拟仿真实验[J]. 实验技术与管理. 2022, 39(6): 137-143.

[5] Márcio Henrique da Silva, etc. Review study of virtual reality techniques used at nuclear issues with emphasis on Brazilian research[J]. Annals of Nuclear Energy, 2016 (87).

五、指导答疑方式

答疑时间：周一～周五的工作时间；

答疑地点：31号楼447室。

六、基层学术组织意见：

基层学术组织负责人签字:                 年    月   日