《印刷原理》以理论与实践相结合的方法为主线,重点突出,难点分散,深入浅出,理论推导严密,全面系统地介绍印刷科学技术中的基本原理和方法。全书共11章,全面详细地介绍印刷工程问题的基本建模方法,表面活性与吸附原理,水墨平衡理论与润湿控制方法,油墨的流变与触变性,纸张在印刷过程中的流变学分析方法,输纸与张力控制,印刷压力的计算方法,图文变形原理,油墨转移方程及其应用,颜色复制基本理论,印刷品质量的监控及其评价方法。《印刷原理》论述了把一般印刷工程的科学技术问题抽象为物理或数学模型的基本方法和原理,以便读者接受和掌握。
《印刷原理》既可作为印刷包装行业的科研和新产品开发技术人员、高级操作人员的学习参考书,也适合用于印刷、包装和平面设计专业研究生和本科生的教材,也可作为印刷类高等院校及其相关专业的教学参考书。
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随着科学技术、社会和经济的不断发展,印刷工业得到了飞速发展,印刷品在人们日常生活中起着非常重要的作用。印刷科学技术的发展离不开高等教育的支持,同时又给高等教育提出了全新的要求。近三十年来,我国印刷高等教育与印刷产业得到了长足发展,开设印刷包装专业的院校不断增多,培养的专业人才无论在数量上还是在质量上都有了很大提高。但印刷科学技术的发展,急需印刷包装专业教育培养出更多、更优秀的掌握印刷包装高新技术和适应国际市场规则的高层次专门人才。为了全面反映印刷工艺技术的高速发展,满足印刷行业广大读者的迫切需求,作者在总结三十余年从事印刷专业教学和科学研究成果的基础上,撰写了本书,以飨读者。
印刷是以颜色复制技术理论为中心,利用新科学技术成果,采用工业大生产方式,对原稿进行复制的系统工程。在印刷工艺过程中,从对原稿的审查、工艺设计到制版和印刷的每道工序,都直接涉及对色彩信息的传递,以及对产品复制过程的心理评价和定量检测。本书全面叙述现代印刷的基本原理,及其印刷工艺过程控制的基本方法。突出把一般印刷工程科学技术问题抽象为物理或数学模型,以便在实践中把握印刷复制技术的基本规律,实现对原稿的忠实复制。全书共11章,介绍印刷工程问题的建模方法,润湿原理,表面活性与吸附理论,水墨平衡理论与润湿控制方法,印刷油墨的流变与触变性,印刷纸张在印刷过程中的流变学分析方法,输纸与张力控制原理,印刷压力的计算方法,图文变形原理,油墨转移方程及其应用,颜色复制基本原理,印刷品质量的监控及其评价方法。
本书既适合于从事印刷科学技术研究与实践的印刷工作者和新产品开发技术人员及高级操作人员参考,也可作为印刷工程专业、包装工程专业研究生和本科生的教材,还可作为印刷类高职院校及其相关专业的教学参考书。
在撰写本书过程中,得到了张二虎、陈梅、夏卫民、景翠宁、陈亚军等同仁的鼎力帮助,在此表示衷心的感谢。
由于作者学识有限,而本书内容涉及甚广,书中难免有不妥之处,恳请读者多加指正。
刘昕
2016年4月于西安
《印刷原理》:
1 印刷工程的建模方法
随着科学技术的发展和社会的进步,数学在自然科学、社会科学、工程技术与现代化管理等方面获得了越来越广泛而深人的应用,人们逐渐认识到建立数学模型Ⅲ的重要性。实际问题的解决往往包括以下四个方面:数学建模、模型求解、结果分析、具体应用。数学建模是解决实际问题的一个重要环节。
在日常生活和工作中,人们经常会遇到或用到各种模型,如飞机模型、水坝模型、火箭模型、人造卫星模型和大型水电站模型等实物模型;也有用文字、符号、图表、公式和框图等描述客观事物某些特征和内在联系的模型,如模拟模型、数学模型等。模型是客观事物的一种简化的表示和体现,它应具有如下的特点。
(1)模型是客观事物的一种模仿或抽象,它的一个重要作用就是加深人们对客观事物如何运行的理解。为了使模型成为帮助人们合理进行思考的一种工具,要用一种简化的方式来表现一个复杂的系统或现象。
(2)为了能协助人们解决问题,模型必须具备所研究系统的基本特征或要素。
(3)模型还应包括决定其原因和效果的各个要素之间的相互关系。
有了这样的一个模型,人们就可以在模型内实际处理一个系统的所有要素,并观察它们的效果。
模型可以分为实物模型和抽象模型,抽象模型又可以分为模拟模型和数学模型。
与上述各种各样的模型相对应的是它们在现实世界中的原型。所谓原型,是指人们研究或从事生产、管理的实际对象,也就是系统科学中所说的实际系统,如电力系统、生态系统、社会经济系统等。
模型是指为了某个特定目的,将原型进行适当简化、提炼而构造的一种原型替代物,它们不是原模型原封不动的复制品。原型有各个方面和各种层次的特征,模型则反映了与某种目的有关的那些方面和层次的特征。因此,对于同一个原型,为了不同的目的,可以建立多种不同的模型。例如,作为玩具的飞机模型,在外形上与飞机形似,但不会飞;而参加航模竞赛的模型飞机就必须能够飞行,对外观则不必苛求;对于供飞机设计、研制用的飞机数学模型,则主要是要反映飞机的飞行动态特征,而不涉及飞机的实体。
在实际问题的解决中,会遇到大量的数学问题。但是,它们往往并不是自然地以现成数学问题的形式出现。首先,需要对要解决的实际问题进行分析研究,经过简化和要素提炼,归结为一个能够求解的数学问题,即建立该问题的数学模型。这是运用数学的理论与方法解决实际问题关键的第一步。其次,才能用数学理论、方法进行分析和求解,进而为解决现实问题提供数量支持与指导,由此就显示出数学建模的重要性。现实世界的问题往往比较复杂,在集中抽象出数学问题的过程中,必须抓住主要因素,忽略一些次要因素,做出必要的简化,使抽象所得的数学问题能用适当的方法进行求解。
以解决某个现实问题为目的,经过分析简化,从中抽象、归结出来的数学问题就是该问题的数学模型。具体来说,数学模型就是指用字母、数字及其他数学符号组成的关系式、图表、框图等描述现实对象的数量特征及其内在联系的一种模型。这个抽象、归结的过程称为数学建模。
一般地,数学模型可以这样来描述:对于现实世界的一个特定对象,为了一个特定的目的,根据特有的内在规律,做出一些必要的简化假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构。这里的特定对象,是指所要解决的某个具体问题;这里的特定目的,是指分析、预测、控制、决策等;这里的数学工具,是指数学各分支的理论和方法及数学的某些软件系统;这里的数学结构,包括各种数学方程、表格、图形等。
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