[发明专利]一种基于喷墨打印纸涂布的教学模拟仿真方法及系统

说明书

本专利涉及一种基于喷墨打印纸涂布的教学模拟仿真方法和系统，所述方法包括：步骤100，接收实验者输入的制备参数，仿真制备打印纸涂布所需的涂料；所述制备参数包括涂料配料的制备参数和涂料的制备参数。所述实验过程均通过人机交互实现。步骤200，基于胶颜比确定涂料的粘度。其中，基于胶颜比来确定涂料粘度的方法采用数学模型实现。步骤300，将仿真模拟制备的涂料在仿真模拟设备上对喷墨打印纸进行涂布，并根据材料性能和涂布操作参数输出实验结果。所述系统包括：制备模块，用于通过人机交互的方式进行涂料配置；介绍模块，用于对所用设备介绍并进行三维展示；涂布机模块，用于以人机交互的方式完成涂布，并包含由涂布机的装配与拆解动画。

技术领域

本专利属于虚拟现实技术领域，具体而言涉及一种基于喷墨打印纸涂布的教学模拟仿真方法。

背景技术

目前，众多高校的印刷类专业都普遍开设有与涂布相关的课程。在教学过程中，教师往往通过以下的方式进行教学：以文字、图片或视频的形式向学生介绍涂布相关内容，包括涂布的工作流程。上述教学方法不能将不图集内部的运转状况以及涂布试验操作步骤的细节充分的展现出来。

即便是在实验室内进行教学，也会由于时间紧张、人员安全、空间拥挤、教师精力有限、实验步骤繁琐等问题影响教学效果，无法达到期望的教学目标。此外，使用实验室中的涂布设备进行多次操作演示，会导致器材耗损并造成一定程度的经济损失，而实际运行涂布设备也存在一定的风险。所述实验室教学方式依旧不能使学生真实客观理解涂布过程。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于喷墨打印纸涂布的教学模拟仿真方法及系统，能够基于模拟实验准确反映打印纸涂布的效果。

本发明的目的时这样实现的：

一方面，提供一种基于喷墨打印纸涂布的教学模拟仿真方法，包括：步骤100，接收实验者输入的制备参数，仿真制备打印纸涂布所需的涂料；所述制备参数包括涂料配料的制备参数和涂料的制备参数。所述实验过程均通过人机交互实现。

步骤200，基于胶颜比确定涂料的粘度。其中，基于胶颜比来确定涂料粘度的方法采用数学模型实现。

步骤300，将仿真模拟制备的涂料在仿真模拟设备上对喷墨打印纸进行涂布，并根据材料性能和涂布操作参数输出实验结果。

进一步地，制备涂料的各组分配料配方份数通过数据库进行管理，基于实验者从数据库中选择的配料份数，数据库自行根据存储的查找表建立配料间的联系。

进一步地，所建立的胶颜比与涂料粘度之间的数学模型表示为：

y＝-23.333x⁴+319.26x³-1433.9x²+2673.5x-1283.3

R²＝0.9925

其中，y为涂料粘度，x为胶颜比，R²为拟合优度。

进一步地，建立所述数学模型的原始数据来源于历史中对涂布实验的统计数据结果且参考类似实验数据资料，基于上述数据构建二维曲面图以对胶颜比和涂料粘度之间的关系进行拟合得到上述模型。

进一步地，实验者对实验结果进行微观观测能够看到涂料粒子情况，包括：粒子大小、粒子的渗透效果及其分布情况。

另一方面，还提供一种基于喷墨打印纸涂布的教学模拟仿真系统，包括：

制备模块，使用接收到的实验者输入的制备参数制备打印纸涂布所需涂料，涂料的制备过程通过人机交互实现；

介绍模块，包括多个页面，页面间通过链接相连。所述页面的内容包括对使用设备的介绍和整体外观的三维展示，所述设备包括恒温水浴锅、砂磨多用机、涂布机和恒速搅拌机；