构建虚拟仿真实验教学平台 培养创新应用型人才(下)

<正>⑵动态渗透仿真实验油墨、上光油、涂料等物质在承印基材上的渗透情况对实际生产起重要作用,特别是对于高速印刷设备,毫秒级的渗透对最终优质印刷品的获得尤为关键。因此,通过动态渗透分析仪模拟涂布加工和印刷过程中的动态渗透情况,能够减少直接上机涂布和印刷实验所带来的材料和能源的浪费,并缩短实验时间。     

指标变换值表示的水安全评价的普适指数公式

适当设定水安全指标的参照值和指标值的变换式,并对各指标值进行了变换,使得以变换值表示的不同指标皆"等效"于一个规范指标,从而不同指标的水安全评价指数公式皆可以用该"等效"指标相应的指数公式替代。在满足设定的优化准则条件下,采用猴王免疫进化算法对公式进行优化,分别得到优化后对23项水安全指标皆适用的5个水安全评价的普适指数公式。对所获公式的可靠性进行理论分析以及对其实用性进行效果检验后,其评价结果与其他方法评价结果相一致,并与实际相符合。结果表明:水安全评价的多种形式的普适指数公式皆具有形式简洁、计算简便和普适通用的特点。     

基于免疫进化的粒子群混洗蛙跳算法

为了避免混洗蛙跳算法易于出现不成熟收敛,提高求解质量,提出了基于免疫进化的粒子群混洗蛙跳算法。该算法将粒子群算法中粒子追踪全局极值的思想融入混洗蛙跳算法中,对族群内的最差个体同时跟踪族群内和全局两个最优个体的信息,进行深度搜索;并引入免疫进化算法对群体中的最优个体进行免疫进化迭代计算,以达到充分利用最优个体的信息的目的。该算法不仅避免了陷入局部极值的局限,以更高的精度逼近全局最优解,而且能加速收敛。对多个典型测试函数的计算表明：基于免疫进化的粒子群混洗蛙跳算法比传统的混洗蛙跳算法具有更好的寻优能力、稳定效果和更快的收敛速度。     

免疫进化混合猴王遗传算法

针对简单猴王遗传算法（MKGA）存在易陷入局部极值和稳定性较差的缺陷,提出了免疫进化混合猴王遗传算法（MKGAIEH）。MKGAIEH将总群体划分为若干个子群体,为了充分利用总群体中最优个体(总猴王)信息,引入免疫进化算法（IEA）对其进行免疫进化迭代计算;此外,对子群体内的其他个体,同时考虑子群体的子猴王与群体的总猴王对其进行交叉和变异遗传操作。当所有子群体的局部搜索完成后,再将各子群体的解重新混合。这种全局信息交换与子群内局部搜索相结合的策略不仅避免了早熟收敛,而且随着迭代的进行,还能以更高的精度逼近全局最优解。将MKGAIEH、MKGA、改进后的猴王遗传算法（IMKGA）、蜜蜂遗传算法（BEGA）、免疫进化粒子群蛙跳算法（IEPSOSFLA）和普通爬山算子遗传算法（COGA）对6个典型测试函数的计算结果进行了比较,其结果为:MKGAIEH对6个测试函数都能获得全局最优解,有5个测试函数获得的平均值和标准差比其他5种优化算法获得的平均值和标准差精度提高了几个数量级,达到了最小。这表明MKGAIEH具有更佳的寻优能力和更好的稳定性。     

指标变换值表示的水安全评价的普适指数公式

为了建立普适、通用的水安全评价的指数公式，在适当设定水安全指标的参照值和指标值的变换式，并对各指标值进行变换基础上，用变换值表示的不同指标的某类水安全评价指数公式皆可以用一个“等效”指标相应的水安全评价指数公式替代。在满足设定的优化准则条件下，采用猴王免疫进化算法对公式进行优化，分别得到优化后对23项水安全指标皆适用的5个水安全评价的普适指数公式。对公式的可靠性进行了理论分析和实用性进行了效果检验，其评价结果与其他方法评价结果相一致，并与实际相符合。结果表明：水安全评价的多种形式的普适指数公式皆具有形式简洁、计算简便和普适通用的特点。     

竹子硫酸盐浆无元素氯漂白的研究

对竹子硫酸盐浆进行DQP漂白，其中起重要影响的因素有三个：二氧化氯漂白；螯合作用；过氧化氢漂白。这些影响因素在本次实验中得到了研究。D段的pH值，Q段的EDTA用量，以及P段硫酸镁的用量都取最佳值。研究结果表明：在D段二氧化氯用量为2．0％，pH为4；Q段的EDTA用量为0．4％；P段的硫酸镁用量为0．2％，浆浓为10％，过氧化氢用量为2．5％，氢氧化钠用量为1．4％，温度为90℃，时间为2小时的条件下，能使浆的最终白度达到86．4％ISO，最终卡伯值为1．37。对分别用DQP和CEH这两种不同漂白法所得到的浆进行比较，结果表明：用DQP和CEH都能使浆漂白到83％ISO以上，但是与CEH漂白浆相比，DQP漂白浆的白度虽然稍低，但是其稳定性要好的多，并且浆的黏度高，强度性能好，污染负荷低。     

纸张的断裂韧性

1 纸张的断裂韧性与断裂机理 断裂韧性是指材料抵抗预先存在于材料中的裂缝扩展的能力。当含有裂缝的材料受到应力作用时，发生应变、断裂，断裂集中在裂缝的端部．这个区域称为断裂过程区。消耗在断裂过程区单位面积上的功称为比断裂基功R，也就是材料的断裂韧性。     

SAE表面施胶改善纸张喷墨打印性能

主要研究SAE（苯乙烯—丙烯酸聚合物乳胶）与阳离子淀粉施胶剂复配对纸张物理性能和喷墨打印质量的影响。通过选择两种类型的SAE与阳离子淀粉进行不同比例复配施胶,寻找能够有效改善纸张喷墨打印性能的施胶比例。结果表明：阴离子SAE与淀粉复配,在绝干比为1：8时,阶调再现范围为0.171～1.293,拓宽了原纸中暗调表现范围,实地密度比原纸提高9.9%;阳离子SAE与淀粉复配,当绝干比为1：8时,阶调再现范围为0.170～1.273,对原纸的暗调和中间调改善较大,实地密度提高8.3%。在改善线条清晰度方面,二者均明显减少油墨对纸张的横向渗透,毛刺现象显著降低。阴离子SAE与淀粉复配,能够较明显扩大色域。     

基于Landsat8热红外遥感数据的山地地表温度地形效应研究

地表温度是影响地表能量收支平衡的重要参量,能够综合反演地表的水热交换过程。虽然当前在基于地表温度开展全球或者区域尺度的地表能量平衡研究方面取得一系列的进展,但是面向山地区域尺度的类似研究仍然面临较大的挑战。为分析山地复杂地形对山地地表温度时空分布的影响规律,基于具有较高空间分辨率的Landsat 8热红外数据,以我国西南典型山地为研究对象,定量反演该区域的地表温度空间分布状况,结合SRTM90DEM数据,选择从海拔、坡度和坡向3个关键地形因子角度分析山地地表温度的地形效应特征。结果发现:山地地表温度随地形因子均呈现出十分显著的变化特征。总体而言,地表温度均随着海拔和坡度的升高而降低,而在坡向方面,南坡的温度相比北坡的温度要高。在地形效应分析的基础上,通过开展1km空间尺度地形和地表温度的空间统计分析发现,山地1km尺度下地表温度存在较大的空间异质性,且其影响不可忽略。研究结果表明:开展山地地表水热过程遥感动态监测需高空间分辨率地表温度作为数据支持,以准确描述山地地形因素对地表能量交换过程的影响。     

基于钢管标识用UV油墨的研制

研制了钢管标识用UV油墨,通过探讨预聚物、单体、光引发剂组分对UV油墨粘度、固化速度、附着力和柔韧性能的影响,研究得出了最佳油墨配方(质量分数)为:PUA-2为29.8%,AR为37.3%,HDDA为16.10%,YFJ-S为2.20%,分散剂为2.7%,TiO2为6.4%,消泡剂为1.3%。该条件下配制的油墨粘度为1.8Pa.s,固化时间60 s,附着力等级为3级,柔韧性好,是一种性能优异的钢管标识印刷用UV油墨。