莫尔条纹的原理及应用 设计实验报告
光学设计实验
莫尔条纹原理及其应用
学生姓名：周波
指导教师：李金环
所在学院：物理学院
所学专业：物理学（公费）
中国·长春
2014年6月
莫尔条纹原理及应用
一、摘要:
目前，以莫尔条纹技术为基础的光栅线性位移传感器发展十分迅速，光栅长度测量系统的分辨率达到纳米级，测量精度已达 0.1um，已成为位移测量领域各工业化国家竞争的关键技术。它的应用非常广泛，几乎渗透到社会科学中的各个领域，如机床行业、计量测试部门、航空航天航海、科研教育以及国防等各个行业部门。
本文详细阐述了莫尔条纹的形成机理，当计量光栅为粗光栅时，莫尔条纹形成机理用遮光阴影原理解释，当计量光栅为细光栅时，则用衍射干涉原理解释，以及相关公式的推导过程。然后系统介绍了莫尔条纹的有关应用以及光栅传感器的原理和应用。说明了微小偏向角的测量原理及方法，到达对莫尔条纹的进一步理解和认识。
关键词：莫尔条纹，光栅传感器，微小偏向角
二、英文摘要
At the present time, grating linear movement sensor based on grating Moiréfringe interferometry technology has developed rapidly.Grating movement measurement system has reached the nanometer level resolution, measuring accuracy than 0.1um.It is widely used, almost penetrated into the social sciences in various fields, such as the machine tool industry,test measurement,aerospace navigation,national defense,education and scientific research in all industry sectors.
This paper describes in detail the formation mechanismof Moiré fringes, when the grating is coarse grating , Moiréfringe formation mechanism explained by shading shadow principle, when the grating is fine grating diffraction interferometry,with the explanation,the reasoning process and the correlation formula. Then introduces the application of grating sensor principle and application of Moiréfringe.The small deviation angle measuring principle and method, tof urther understanding of Moiré fringe.
Keywords: Moire Fringe，grating sensor，deviation angle
三、正文
1、问题提出
光栅莫尔条纹技术是一门既古老又现代的测量技术。对莫尔条纹的研究最早可以追溯到十九世纪末期，二十世纪五十年代以后开始应用于实际测量，并逐步对莫尔条纹的形成机理开展了广泛的研究，至今已形成了三种主要的理论：基于阴影成像原理：认为由条纹构成的轨迹可表示莫尔条纹的光强分布；基于衍射干涉原理：认为由条纹构成的新的光强分布可按衍射波之间的干涉结果来描述；基于傅立叶变换原理：认为形成的莫尔条纹是由低于光栅频率项所组成。这三种理论都可以解释莫尔条纹现象。一般来说，光栅刻线较疏的可用遮光阴影原理来解释，而光栅刻线较密的用衍射干涉原理来解释则更为恰当。莫尔条纹形成机理是所有光栅式测量系统的理论基础深入研究光栅莫尔条纹形成机理，分析讨论它的结构及光强分布规律，这对光电位移传感器的结构设计、改善莫尔条纹光电信号质量等都具有指导意义。
光栅线性位移传感器因具有易实现数字化、精度高（目前分辨率最高的可达到纳米级）、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点，在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。
线性位移光栅尺主要应用于直线移动导轨机构，可实现微小位移的精确测量、显示和自动控制，已广泛应用于机床加工和仪器的精密测量。现代的自动控制系统中已广泛地采用光电传感器(如光栅尺)来解决轴的线位移、转速或转角的监测和控制问题。加工用的设备：车床、铣床、镗床、磨床、电火花机、线切割等；测量用的仪器：投影机、影像测量仪、工具显微镜等；也可对数控机床上刀具运动的误差起补偿作用；光栅尺可实现机床的数显改造,并可检测数控机床刀具和工件的坐标,补偿刀具运动误差。可见，光栅莫尔条纹干涉技术的应用非常广泛，对其进行深入的理论研究和应用研究是很有必要的。
2、实验目的：
1）了解莫尔条纹的原理；
2）了解莫尔条纹的应用及光栅传感器的原理；
3）用莫尔条纹测量微小偏角。
3、实验原理
莫尔条纹的形成
两块参数相近的透射光栅以小角度叠加，产生放大的光栅。莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生相干的视觉效果，当人眼无法分辨两条线或两个物体时，只能看到干涉的花纹，这种光学现象就是莫尔条纹。如果把两块光栅距相等的光栅平行安装，并且使光栅刻痕相对保持一个较小的夹角θ时，透过光栅组可以看到一组明暗相间的条纹，即为莫尔条纹。
莫尔现象是发生在两个或多个具有重复性结构的图案重叠区域的现象。在重叠区域会出现明暗相间、清晰可见而在源图案中并不存在的条纹，这些条纹就被称为莫尔条纹（如图1所示）。当然，并不是任意两个图案的重叠都能看到莫尔现象，由多个图案在不同情况下重叠形成的莫尔条纹也并不全都能看到。随着各个图案之间的角度或相对位置发生改变，形成莫尔条纹的形状、大小和位置也会改变。
大部分莫尔条纹图案呈现对称性，即左、右对称。最常见的莫尔条纹是由栅、格等具有周期性结构的图案产生，这是由于图案本身就具有平移对称性和一定程度上的双侧对称性，于是生成的图案也就具有了这种对称性。理论上是采用傅里叶理论的频谱方法来分析莫尔条纹的形成。
图1 莫尔条纹的形成原理
莫尔条纹的宽度B为：B=P/sinθ，其中P为光栅距。
1874年,瑞利最早给出了莫尔条纹基本特性的描述。两块光栅接触放置,当刻线近似平行但存在一个小角θ时,会产生一组平行的条纹,条纹间距随夹角θ的减小而增大。当光栅之
间相对移动时,莫尔条纹也相应移动。当光栅节距较大时,入射光波长λ与光栅节距d相差悬殊,满足条件d>>λ,衍射效应不明显,此时可以用几何光学遮光法方便直观地推导出莫尔条纹方程。对于粗光栅形成的莫尔条纹,可以利用几何光学遮光阴影原理分析。两块粗光栅栅线以交角θ叠合,当光栅 G1 的不透光部分叠在光栅G2 的透光分中时,根据遮光原理,此时将没有光透过,形成莫尔条纹的暗带;而在两光栅 G1G2的栅线交点联线上,光栅 G1的透光部分完全对准光栅 G2的透光部分,透光面积最大,形成条纹亮带;在亮带和暗带之间,光栅 G2 的透光部分既不是完全对准光栅 G1的透光部分,也不是完全被光栅 G1的不透光部分所遮挡,透光程度介于暗带与亮带之间并按一定规律变化。于是莫尔条纹可利用两光栅栅线交叉点的轨迹分析确定。
光栅刻痕重合部分形成条纹暗带，非重合部分光线透过则形成条纹亮带。光栅莫尔条纹的两个主要特征
(1)判向作用：当指示光栅相对于固定不动的主光栅左右移动时，莫尔条纹将沿着近于栅线的方向上下移动，由此可以确定光栅移动的方向。
(2)位移放大作用：当指示光栅沿着与光栅刻线垂直方向移动一个光栅距D时，莫尔条纹移动一个条纹间距B，当两个等距光栅之间的夹角θ较小时，指示光栅移动一个光栅距D，莫尔条纹就移动KD的距离。K=B/D≈1/θ。B=D/2sinθ/2≈d/θ，这样就可以把肉眼看不见的栅距位移变成清晰可见的条纹位移，实现高灵敏的位移测量。
莫尔条纹分类：长光栅莫尔条纹、长光栅光闸莫尔条纹、圆弧莫尔条纹、光闸莫尔条纹、环形莫尔条纹、辐射型莫尔条纹、
莫尔条纹的应用
莫尔图案对微小位移和微小转动都非常敏感。只要相互重叠的两幅图案之间的相对位置有一点点的变动，都可能带来莫尔条纹的剧烈变化。
1）直线条纹图
直线条纹栅状图案的重叠实验，如图2所示。在两个直条纹栅状图案的重叠区域中，可以看到产生的莫尔条纹图案仍然是一些直条纹栅状图案，但是比较起源图案中的结构，它的尺寸已经被放大了很多倍。
图2 直条纹产生的莫尔图案
2）微型图案的莫尔图形
微型图案的莫尔图形的实现，是利用莫尔条纹对细小量放大的作用，比如对源图图案进行微小位移和角度的改变，产生相应的莫尔条纹的相对非常剧烈的移动、生成、吸收和大小、长短、粗细的改变以及从一种状态向另一种形状的衍变。如图3（a）的图案是“1”字形的周期性重复结构，图3（b）的图案是由许多透光圆点周期性排列组成的点阵，称作网板。如果把这两张图重叠，并转动其中一幅图，使它们保持一个微小的角度，就会有莫尔条纹出现，如图4所示，这些莫尔图案也是“1”字形的图案，它实际上是图3（a）图案的放大。
3）对文字莫尔图案的实现
莫尔条纹对细微位移、转动和形变极其敏感, 具有自相似对称性(扩展对称性), 可以对源图案进行周期性放大, 图5是对文字莫尔图案的实现, 选用了Sou theastU n ivers ity 的缩写字SEU 来进行的莫尔图案被广泛的用于文档加密、防伪当中, 作为一种新的构图方法, 有着较为广阔的应用前景.
4）光栅传感器的原理
莫尔图案技术被用于光栅传感器中, 大大提高了测量的精度.
光栅测量技术是以莫尔条纹为基础, 将两块叠放在一起的光栅的相对移动或转动产生的与之同步的移动或转动的莫尔条纹信号, 通过光电传感器变换为电信号, 并对信号进行
处理, 从而得到移动或转动量的电信号.
光栅传感器是根据莫尔条纹原理制成的, 把光栅常数相等的主光栅和指示光栅相对叠合在一起(片间留有很小的间隙), 并使两栅线之间保持很小的夹角θ。
在刻线的重合处, 光从缝隙透过形成亮带, 如图6中的a—a 线所示; 在两光栅刻线的错开处, 由于相互挡光作用而形成暗带, 如图6中的b—b 所示.
明带、暗带正好形成莫尔条纹, 莫尔条纹的方向与刻线方向近似垂直, 故又称横向莫尔条纹. 相邻两莫尔条纹的间距为L ，其表达式为
L = W / 2sin θ/2 ≈W / θ
式中: W为光栅栅距; θ为两光栅刻线夹角
当两光栅在栅线垂直方向相对移动一个栅距W时, 莫尔条纹则在栅线方向移动一个莫尔条纹间距L.通过调整夹角θ, 可以使条纹宽度为任何所需要的值. 由此可见, 光栅栅距很小, 肉眼分辨不清, 而莫尔条纹却清晰可见.
公式推导过程：
由平行四边形ABCD的面积，有 S=AD˙m=DC˙d=DB˙d’
由余弦定理得
利用以上关系可以计算出莫尔条纹的间隔
1）检验光栅
用已知光栅常数的标准光栅检验被测光栅的光栅常数。要求标准光栅的光栅常数与被测光栅的光栅常数接近但不等，转动标准光栅和被测光栅之间的角度，使莫尔条纹间距达到最大，此时θ≈0，代入公式(1)，则
用这种方法还可以看出被测光栅的间隔是否均匀，如果不均匀，则莫尔条纹会发生弯曲。2）测量微小位移
当两块光栅的光栅常数相等时，根据公式(1)，有
利用三角函数关系
2
sin
2
1
cos2
θ
θ-
=
，有
当θ非常小时，可以将式(2)进一步简化为
m≈d/θ
以上两块光栅，一块作为定光栅固定不动，另一块作为动光栅，固定在被测的运动物体上。若被测物体沿光栅条纹排列方向移动光栅常数d的距离，则莫尔条纹变化m，所以莫尔条纹将位移放大了1/θ倍。
莫尔条纹的放大倍率仅取决于两个光栅之间的角度，在测量中可以根据测量精度的需要任意调整。
4）用莫尔条纹测量微小偏角
将式(2)做微分运算，并改写成有限变量的形式，得
根据式(5)可以动光栅与静光栅之间角度的微小变化量。
例如，光栅常数为d=0.002mm,两块光栅的角度为θ=0.01°，当动光栅与静光栅之间的角度发生Δθ=1″的变化量时，莫尔条纹宽度从11.459变到11.149，莫尔条纹的变化量为Δm=0.31，这一变化量是很容易测量的。
应用莫尔条纹进行测量的优点
1、将光栅常数非常小的、高精度的、人眼不能直接观察的光栅放大，可以用人眼或仪器
直接观察到莫尔条纹，测量精度可以达到1μm;
2、条纹呈周期变化，便于读数和消除随机误差;
3、光栅尺可以印在塑料薄膜上，成本低，使用方便.
4、实验器材
透明纸片，马克笔，直尺，圆规，量角器
5、实验内容
1、观察莫尔条纹现象
2、验证莫尔条纹宽度L与光栅夹角θ的反比关系
主光栅固定，从0度开始旋转副光栅，每旋转4度记下当前莫尔条纹的宽度L’。利用作图法分析实验数据，验证关系。
3、若副光栅沿与刻度线垂直方向移动一个栅距W，莫尔条纹移动一个条纹间距B。当莫尔条纹移动N条就可得到光栅相对移动的位移S：S=NW
作图分析实验数据。
4、测量莫尔条纹微小偏向角
6、实验过程
由于用实验室器材现象不明显，我们采取了自己手画光栅观察现象。看似很简单的事情，但中间还是遇到很多问题。第一，透明纸片很难用油性笔画上去，刚开始，我们选择了碳素笔在透明塑料纸上画；第二，光栅间距很小，很难掌控条纹间距相等，并且条纹保证平行。所以浪费了很长时间，结果也远没有我们想的那么理想，现象都不是特别明显。后来，我们经过思考，选择了马克笔，结果画的光栅还可以，现象明显，但间距仍旧不是很均匀，导致没法测量微小偏向角以及光栅常量。经过不断改进，我们最终完成了画光栅的实验。
7、实验结果及讨论
1）对相同光栅常数，转换不同角度，即微小偏向角不同时，得到的莫尔条纹。角度越大，条纹越窄。
2）自制光栅及观察到的莫尔条纹
圆光栅与条纹光栅两条纹光栅
两圆光栅产生莫尔条纹
3）自制莫尔条纹演示动画（见报告会PPT）
8、结语
光栅莫尔条纹干涉计量技术是现代测量技术中最基础也是最先进的精密测量技术。它是以光栅为位移基准、以光栅莫尔条纹为技术基础对几何位移量进行精密测量的一门新的测量学科。它的应用和发展对于国民经济、国防建设和科学技术具有重要意义。
本文首先阐述了计量光栅极其所形成的莫尔条纹的理论基础知识，光栅测量的原理、特点和方法，然后介绍了相关应用的原理，对光栅莫尔条纹光电信号的处理及其在数显装置上的应用。
虽然，这次设计性实验，我们的原理很简单，实验很简单，不用做一些特别复杂的推理，但还是从中收获很多，就是画光栅那么一件简单的小事，教会了我很多东西。比如做事要有条理，三思而后行，制定切实可行的实验方案，合作往往会擦出创新的火花。在以后的实验中，我将一如既往保持认真仔细的态度，养成善于观察，善于发现问题，并主动去解决它的
能力。
参考文献
【1】：徐海英，缪长宗，陈慧琴.莫尔条纹应用初探.南京工程学院学报(自然科学版).第4卷第1期2006年3月
【2】张建民主编.传感器与测试技术[M].北京:机械工业出版社,2000.
【3】张新中.光栅的莫尔条纹及其应用[J].物理实验,199010(6):281-283. 【4】卢国钢. 现代光栅测量技术[J]. 世界制造技术与装备, 2002 (5) 【5】李国平. 基于莫尔技术的标牌凹凸字符图像获取与识别研究.[J].山东大学.2007
附件：
莫尔条纹.p p t
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式中：Re —雷诺准数，无因次； 卩一流体粘度，kg/（m s ）。 湍流时入是雷诺准数Re 和相对粗糙度（& /d 的函数，须由实验确定。 由式（2）可知，欲测定 入需确定I 、d ,测定 p f 、u 、p □等参数。I 、d 为装置参数（装置 参数表格中给出）， P □通过测定流体温度，再查有关手册而得， u 通过测定流体流量，再由管径 计算得到。 2 ?局部阻力系数 的测定 局部阻力损失通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。 （1）当量长度法 流体流过某管件或阀门时造成的机械能损失看作与某一长度为 l e 的同直径的管道所产生的机械 （2）阻力系数法 流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数, 局部阻力的这种计算方法，称为阻力系数法。即： ,P f u 2 w' f 故 式中： 一局部阻力系数，无因次； P f —局部阻力压强降，Pa ;（本装置中，所测得的压降应扣除两测压口间直管段的压降, 直管段的压降由直管阻力实验结果求取。） p —流体密度，kg/m 3 ; 滞流（层流） 时， 64 Re Re du (3) (4) 能损失相当，此折合的管道长度称为当量长度，用符号 l e 表示。这样，就可以用直管阻力的公式来计 算局部阻力损失，而且在管路计算时可将管路中的直管长度与管件、 则流体在管路中流动时的总机械能损失 W f 为： 阀门的当量长度合并在一起计算, l e W f (8) (9) 2 P f
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莫尔条纹是十八世纪法国研究人员莫尔先生首先发现的一种光学现象。所谓莫尔条纹，是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果，当人眼无法分辨这两条线或两个物体时，只能看到干涉的花纹。数控方面的莫尔条纹是由光栅固定在机床活动部件上，读数头装在机床固定部件上，并且两者相互平行放置，在光源的照射下形成明暗相见的条纹。 莫尔条纹具有如下特点：变化规律，两片光栅相对移过一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用，莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数，变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步；放大作用，在两光栅栅线夹角较小的情况下，莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有下列关系（θ的单位为rad，W的单位为mm），由于倾角很小，sinθ很小，则W=ω /θ，若ω＝0．01mm，θ＝0.01rad，则上式可得W＝1，即光栅放大了100倍；均化误差作用，由若干光栅条纹共用形成莫尔条纹，例如每毫米100线的光栅，10mm宽度的莫尔条纹就有1000条线纹，这样栅距之间的相邻误差就被平均化了消除了由于栅距不均匀、断裂等造成的误差。 莫尔条纹现象是由于信号取样频率接近感光器分辨率所致，通常解决方法用一个低通滤镜把高于感光器分辨率的信号挡住，其副作用就是降低成像分辨率。因此在设计低通滤镜时设计师要在分辨率和莫尔条纹之间做一个妥协选择。因为D70的CCD前面使用效果比较弱的低通滤镜，所以在提高成像分辨率也造成了莫尔条纹出现几率的增大，此现象也广泛出现于其他DSLR上。 根据莫尔条纹的形成原理制成了光栅尺位移传感器，其工作原理是，当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的线纹互相交叉。在光源的照射下，交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。相反，距交叉点较远的区域，因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分变得越来越少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域透过光栅，使这个区域出现暗带。
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（1）阶段。在随后的第二阶段中，由于表面存有液态水，物料温度约等于空气的湿球温度tw，传入的热量只用来蒸发物料表面水分，在第（2）阶段中含水率X随时间成比例减少，因此其干燥速率不变，亦即为恒速干燥阶段。在第（3）阶段中，物料表面已无液态水存在，亦即若水分由物料内部的扩散慢于物料表面的蒸发，则物料表面将变干，其温度开始上升，传入的热量因此而减少，且传入的热量部分消耗于加热物料，因此干燥速率很快降低，最后达到平衡含水率而终止。（2）和（3）交点处的含水率称为临界含水率用X0表示。对于第（2）（3）阶段很长的物料，第（1）阶段可忽略，温度低时，或根据物料特性亦可无第二阶段。 三、实验装置与流程 1．主要设备及仪器 （1）鼓风机：BYF7122,370W； （2）电加热器：额定功率2.0KW； （3）干燥室：Φ100mm×750mm； （4）干燥物料：耐水硅胶； （5）床层压差：Sp0014型压差传感器，或U形压差计。 2．实验装置
《食品工程原理》教学大纲
食品工程原理课程教学大纲 一、课程基本概况 课程名称：食品工程原理 课程名称（英文）：PRINCIPLES OF FOOD ENGINEERING 课程编号：0611306 课程总学时：70学时（讲课60学时，实验10学时） 课程学分：3.5学分 课程分类：必修课 开设学期：第4学期 适用专业：食品科学与工程专业 先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《物理化学》、《机械制图》等课程 后续课程：《粮油食品工艺学》、《畜产食品工艺学》、《果蔬食品工艺学》、《食品机械》、《食品工厂设计》 二、课程的性质、目的和任务 本课程是食品科学与工程专业主要的必修课之一。本课程是在高等数学、物理学、物理化学等课程的基础上开设的一门专业基础课程，是承前启后，由理及工的桥梁。主要目的是培养分析和解决有关单元操作各种问题的能力，以便在食品生产、科研与设计中到强化生产过程，提高产品质量，提高设备生产能力及效率，降低设备投资及产品成本，节约能耗，防止污染及加速新技术开发等。主要任务是：研究单元操作的基本原理、典型设备的构造及工艺尺寸的计算（或选型）。 三、主要内容、重点及深度 （一）理论教学 绪论 目的要求：了解食品工程原理的性质、任务、学习方法；掌握单位换算、物料衡算、能量衡算的基本方法。 主要内容： 一、食品工程原理的发展历程 二、食工原理的性质、任务、与内容 三、单位制与单位换算 四、物料衡算 五、能量衡算 六、过程平衡与速率 重点：单元操作的概念单位换算、物料衡算、能量衡算。 难点：经验公式的单位变换、试差计算法 1 / 8
第一章流体流动 目的要求：使学生了解流体平衡和运动的基本规律，熟练掌握静力学基本方程式、连续性方程式、柏努力方程式的内容和应用、流体在管内的流动阻力，在此基础上解决管路计算、输送设备功率计算等问题。 重点：静力学基本方程式、连续性方程式、柏努力方程式的内容和应用、流体在管内的流动阻力 难点：柏努力方程式的推导及其应用、流动边界层的概念、流动阻力计算公式的推导 主要内容： 第一节流体静力学方程式及其应用 一、流体静力学方程式 二、流体静力学基本方程式的应用 第二节流体在管内的流动 一、稳定流动与不稳定流动 二、连续性方程式 三、柏努利方程式 四、柏努利方程式的应用 第三节流体在管内的流动阻力 一、顿粘性定律与流体的粘度 二、流动类型与雷诺准数 三、滞流与湍流 四、边界层的概念 五、流动阻力 第四节管路计算与流量测量 一、管路计算 二、流量测量 第二章粉碎与筛分 目的要求：掌握粉碎与筛分单元操作的基本概念、基本原理和基本计算。 重点：粒度的大小、形状及分布，粉碎速率、粉碎能耗、平均粒度、筛分速率 难点：食品物料粒度的大小、形状及分布，粉碎速率、粉碎能耗、平均粒度、筛分速率。 主要内容： 第一节粉碎 一、概述 二、粉碎理论 第二节筛分 一、筛分理论
版式设计课程标准
《版式设计》课程标准课程编号：052045 使用专业：电脑艺术设计专业 课程类别：职业拓展领域 修课方式：必修 教学时数：44学时 教研室：电脑艺术设计工作室 编写日期：2012年5月 一、课程定位和课程设计 （一）课程性质与作用 课程的性质： 本课程注重设计前沿理论的研究和开发，是对学生艺术潜质、思维方式、创造能力等综合素质的全面开发和培养，帮助学生掌握科学的思维方法、搭建完备的设计理念构架、构建合理的设计知识体系，自觉地运用版式设计原理进行艺术设计。同时，本课程能有效地激发学生们的设计潜能，在艺术设计学习的过程中，不断地调整自己，从认识自我到超越自我，成为时代需求的艺术设计人才。本课程将积极组织并参与设计实践以及各种设计、创意大赛，使理论与实践结合，通过严格的基础训练和设计实践，使学生建立和掌握版式设计的概念和方法，并自如运用于艺术设计活动的各个领域。 课程的作用： 其前期必修课程是平面构成、色彩构成。与前续课程的联系（1）《手绘》
培养学生具备一定的手绘能力、观察能力和审美能力。（2）《PhotoShop应用》培养学生具备一定的位图图形制作与处理的能力。（3）《Coreldraw应用》培养学生具备一定的矢量图形制作与处理的能力。（4）《标志与广告设计》培养学生具备一定的标志与广告设计的理念。为后续《书籍装帧设计》课程打下良好基础。 (二)课程基本理念 版式设计课程的教学目的是把版面上所需要的设计元素进行必要的编排组合，成为直观动人、简明易读、主次分明、概念清楚的美的构成，使其在传达信息的同时，也传达着设计者的艺术追求与文化理念；从而通过版式设计，给阅读者提供一个优美的阅读“空间”。何谓版式设计？版式设计又称编排设计，是平面设计中的一个组成部分，为视觉传达设计的重要环节。版式设计当然要调动各类视觉元素进行形式上的组合排列，但更重要的是：版式上新颖的创意和个性化的表现。同时能够强化形式和内容的互动关系，以期全新的视觉效果。版式设计的创意不完全等同于平面设计中作品主题思想的创意，既相对独立，又必须服务于其主题思想创意。 （三）课程设计思路 本课程的教学内容是以版式设计训练为向导，以典型版面构成方法为基点，综合理论知识，操作技能和职业素养为一体的思路设计。通过完成各种学习情境的学习，学生不但能够掌握版面构成的方法以及与色彩、文字、图形重组的专业知识和审美能力，还能够全面培养其团队协作、沟通表达、工作责任心、职业道德与规范等综合素质，使学生通过学习的过程掌握工作岗位所需要的各项
版式设计教案内容
课程名称：第一章版式设计的概述 教学目的：（1）了解版式设计的目的 （2）理解版式设计的相关原则 （3）掌握版式设计的视觉流程 教学要求：理解黑、白、灰整体分区概念；点、线、面在版式设计中的运用；各种设计原则及表现；把握具体设计内容与形式表现之间的内在关系，熟练掌握文字与文字、文字与图形、整体与局部之间的构成关系。 教学重点：版式设计的视觉流程 教学难点：字体、行距、字距。 教学方法：理论讲授、图片分析并使学生展开对版式设计目的的讨论。 教学用具：幻灯片，黑板 教学课时: 4课时 参考书目：1、《版式设计原理》佐佐木刚土著，武湛译中国青年出版社 2007年版 2、《版式设计》贺鹏等著中国青年出版社 2012年9月第一版 教学过程： 一、首先介绍课程的性质，通过看一些设计图片来引申出版式设计的目的与 概念。 二、深入教学，请学生从自身经验出发谈谈对版式设计的认识，并思版式 设计的目的是什么。 三．在对版式设计的概念有一定了解的情况下，思考并总结版式设计的原则。课程作业：上网搜索2个优秀的和2个不好的版式设计，并给予解释 教学内容：
第一节版式设计的目的 版式设计是一门特殊而关键的课程，更大程度上它又是一门专业基础课，它为以后的招贴设计、包装设计、书籍装帧设计以及一切需要通过平面来表达的设计课程打下基础。这就决定了这门课程主要是关于版式设计的基本原理、设计法则和审美把握，它是一门认识课程而不是技法课程。通过这门课程的学习，一是要理解版式设计的基本原则，掌握版式的设计法则；二是要培养和提高学生的审美能力，完善学生的审美结构；三是要训练学生和思维能力，开拓学生的思维意识，培养学生的创新思维；四是要养成学生的动手习惯，培养学生的实用技能。这就是版式设计的教学目标。 版式设计随着时代的进步，它能体现出文化传统、审美观念和时代精神风貌等，被广泛地应用于广告、书刊、包装、装潢、展机、机构视觉形象和网页等传播领域。 1、有效提高版面的注意值 当纷繁复杂的视觉信息展现在眼前的时候，哪些信息更能让我们愉快地去接受呢？哪些版式更能吸引人们的注意呢？很显然，那些美感突出，对比强烈的画面更引人注目。现代版式设计早已不是单纯的技术编排，而是技术与艺术的高度统一。人们的视觉习惯不断改变，设计师的观念也不断更新，新的版式效果不断呈现。那些形式独特、美轮美奂、现达完善的画面让人们过目不忘，注意值当然得到大大的提高。 2、有利于信息的有效传递 版式设计本身并不是设计师的最终目的，它只是为了更好地传递信息的手段。凡是成功的版面，首先必须明确表达目的和主题思想，还要有上佳的创意策划和表现手法，做到主题鲜明、形象突出、美感强烈。在若干复杂纷乱的信息，无法让我理解，如果通过版式的精心设计，把各种元素根据特定内容进行组合排列，既可以使画面形式更加服从内容，提高信息的传达效果和效率，使版面更加风趣，富有内涵。 3、强化传达效果的持续留存 当今视觉传达设计大多都带有商业色彩，主要宣传的是企业及品牌形象。因此如何让企业形象得到很好的传播和留存是许多设计师强调的重点。因此说优秀的版式设计，能够激发人们的兴趣，使画面生动、有趣、幽默，这样能够深度刺激大脑皮层，保持信息的持续留存。
版式设计课程标准 (1)
《版式设计》课程标准 课程编号：052045 使用专业：电脑艺术设计专业 课程类别：职业拓展领域 修课方式：必修 教学时数：44学时 教研室：电脑艺术设计工作室 编写日期：2012年5月 一、课程定位和课程设计 （一）课程性质与作用 课程的性质： 本课程注重设计前沿理论的研究和开发，是对学生艺术潜质、思维方式、创造能力等综合素质的全面开发和培养，帮助学生掌握科学的思维方法、搭建完备的设计理念构架、构建合理的设计知识体系，自觉地运用版式设计原理进行艺术设计。同时，本课程能有效地激发学生们的设计潜能，在艺术设计学习的过程中，不断地调整自己，从认识自我到超越自我，成为时代需求的艺术设计人才。本课程将积极组织并参与设计实践以及各种设计、创意大赛，使理论与实践结合，通过严格的基础训练和设计实践，使学生建立和掌握版式设计的概念和方法，并自如运用于艺术设计活动的各个领域。 课程的作用： 其前期必修课程是平面构成、色彩构成。与前续课程的联系（1）《手绘》培养学生具备一定的手绘能力、观察能力和审美能力。（2）《PhotoShop应用》培养学生具备一定的位图图形制作与处理的能力。（3）《Coreldraw应用》培养学生具备一定的矢量图形制作与处理的能力。（4）《标志与广告设计》培养学生具备一定的标志与广告设计的理念。为后续《书籍装帧设计》课程打下良好基础。 (二)课程基本理念 版式设计课程的教学目的是把版面上所需要的设计元素进行必要的编排组合，成为直观动人、简明易读、主次分明、概念清楚的美的构成，使其在传达信息的同时，也传达着设计者的艺术追求与文化理念；从而通过版式设计，给阅读者提供一个优美的阅读“空间”。何谓版式设计？版式设计又称编排设计，是平面设计中的一个组成部分，为视觉传达设计
传热实验实验报告
传热实验 一、实验目的 1、了解换热器的结结构及用途。 2、学习换热器的操作方法。 3、了解传热系数的测定方法。 4、测定所给换热器的传热系数K。 5、学习应用传热学的概念和原理去分析和强化传热过程，并实验之。 二、实验原理 根据传热方程Q=KA△tm，只要测得传热速率Q，冷热流体进出口温度和传热面积A，即可算出传热系数K。在该实验中，利用加热空气和自来水通过列管式换热器来测定K,只要测出空气的进出口温度、自来水进出口温度以及水和空气的流量即可。 在工作过程中，如不考虑热量损失，则加热空气释放出的热量Q1与自来水得到的热量Q2应相等，但实际上因热损失的存在，此两热量不等，实验中以Q2为准。 三、实验流程和设备 实验装置由列管换热器、风机、空气电加热器、管路、转子流量计、温度计等组成。空气走管程，水走壳程。列管式换热器的传热面积由管径、管数和管长进行计算。 实验流程图：
四、实验步骤及操作要领 1、熟悉设备流程，掌握各阀门、转子流量计和温度计的作用。 2、实验开始时，先开水路，再开气路，最后再开加热器。 3、控制所需的气体和水的流量。 4、待系统稳定后，记录水的流量、进出口温度，记录空气的流量和进出口温度，记录设备的有关参数。重复一次。 5、保持空气的流量不变，改变自来水的流量，重复第四步。 6、保持第4步水的流量，改变空气的流量，重复第四步。 7、实验结束后，关闭加热器、风机和自来水阀门。 五、实验数据记录和整理 1、设备参数和有关常数 换热流型错流；换热面积 0.4㎡ 2、实验数据记录
六、实验结果及讨论 1、求出换热器在不同操作条件下的传热系数。 计算数据如上表，以第一次记录数据序号1为例计算说明： 度 水的算数平均温度：水流量：空气流量：水气4.2029 .219.182/0222.03600 1000 1080/0044.03600 16 213=+=+==??=== -t t T s kg W s m V s J t t C W Q K kg J C p p /867.278)9.189.21(41830222.0)() /(418312=-??=-??=?=传热速率比热容：查表得，此温度下水的 K =-----=-----= ?2479.369.182.299 .21110ln 9.182.29)9.21110(ln )()(） （对数平均温度水进 气出水出气进水进气出水出气进逆T T T T T T T T t m 9333 .269 .189.212.291100329.09 .181109 .189.2112211112=--=--==--=--= t t T T R t T t t P K =?=??ψ=?∴=ψ??2479.362479.360.10 .1逆查图得校正系数m t m t t t ) /(1717.192 1101 .192333.19) /(2333.192479 .364.0867 .27822K m W K K K m W t S Q K m ?=+= ?=?=??= 的平均值：传热系数
版式设计11
版式设计，也称为（）。版式编排 版面设计理论的形成，源自 （20）世纪的xx。 19世纪中叶，英国设计师、色彩专家欧文琼斯写成《》艺术，该书通过大量有关美的设计原理、方法和实打印输出的色彩模式为C\M\Y\K,字母"C"代表的是什么?（） D、青色打印输出的色彩模式为C\M\Y\K,字母"K"代表的是什么?（） D、黑色打印输出的色彩模式为C\M\Y\K,字母"Y"代表的是什么?（） B、柠黄例，成为19实际设计师的一本“圣经”。、装饰法则 工业美术运动的时间大约( )年。、1880~1910 工艺美术运动的领袖人物是英国艺术家、诗人（）。威廉.莫里斯 在xx“风格派”的代表人物是（）。 D、杜斯博格)黄色在（）纸上的易见度最低。 D、黑色 （）是降相同或相异的视觉元素作强弱对照编排所运用的形式手法。 B、对比属于名片造型构成要素的是（）。 D、标志 名片标准尺寸： ( )mm。 C、90mm*54mm 平面设计基础元素中不包括以下哪种（）
B、版式。 平面设计这一专业术语是（）年代出现的。 B、20世纪20年代 （）年，xx创立了xx设计学院。 D、19年)1900年在敦煌千佛洞中发现了一卷刻本《金刚波罗蜜经》，是有什么印刷技术？（） A、雕版印刷) 书籍里说的脸是指？（）.Ａ．封面 以文字为主进行图形创造时，要注意那个方面？（） Ｄ．以上答案都正确 那种色彩搭配，能形成你中有我，我中有你的视觉效果？（）Ａ．对比色 封面中的三大构成要素，一是图形，二是色彩，三是？（）Ｃ．文字 我国现在发现最早的文字叫什么?（） C、甲骨文 活字印刷术的发明人是?（） B、毕昇 一般印刷的尺寸要超出页面的实际尺寸,在裁切时要切掉一部分,我们称之为（） C、出血印刷中一般出血为多少毫米?（）、 C、3页面空间的主体内容称之什么?（） D、版心显示器输出的色彩模式为?（）
实验一 雷诺实验
学号姓名 实验一雷诺实验 一、基本原理 雷诺（Reynolds）用实验方法研究流体流动时，发现影响流动类型的因素除流速u外，尚有管径（或当量管径）d，流体的密度ρ及粘度μ，并且由此四个物理量组成的无因次数群Re=duρ/μ的值是判定流体流动类型的一个标准。 Re<2000~2300时为层流 Re>4000时为湍流 2000 因此确定了温度及流量，即可唯一的确定雷诺数。 数据记录： 五、注意事项 1、雷诺实验要求减少外界干扰，严格要求时应在有避免振动设施的房间内进行，由于条件不具备演示实验也可以在一般房间内进行，因为外界干扰及管子粗细不均匀等原因，层流的雷诺数上界到不了2300，只能到1600左右。 2、层流时红墨水成一线流下，不与水相混。 3、湍流时红墨水与水混旋，分不出界限。 光栅尺工作原理 常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。图4-9是其工作原理图。当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度 来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的线纹互相交叉。在光源的照射下，交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。相反，距交叉点较远的区域，因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分变得越来越少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域透过光栅，使这个区域出现暗带。这些与光栅线纹几乎垂直，相间出现的亮、暗带就是莫尔条纹。莫尔条纹具有以下性质： (1) 当用平行光束照射光栅时，透过莫尔条纹的光强度分布近似于余弦函数。 (2) 若用W表示莫尔条纹的宽度，d表示光栅的栅距，θ表示两光栅尺线纹的夹角，则它们之间的几何关系为W=d／sin当 角很小时，上式可近似写W=d／θ 若取d=0.01mm,θ=0.01rad，则由上式可得W=1mm。这说明，无需复杂的光学系统和电子系统，利用光的干涉现象，就能把光栅的栅距转换成放大100倍的莫尔条纹的宽度。这种放大作用是光栅的一个重要特点。 (3) 由于莫尔条纹是由若干条光栅线纹共同干涉形成的，所以莫尔条纹对光栅个别线纹之间的栅距误差具有平均效应，能消除光栅栅距不均匀所造成的影响。 (4) 莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动相对应。两光栅尺相对移动一个栅距d，莫尔条纹便相应移动一个莫尔条纹宽度W，其方向与两光栅尺相对移动的方向垂直，且当两光栅尺相对移动的方向改变时，莫尔条纹移动的方向也随之改变。 根据上述莫尔条纹的特性，假如我们在莫尔条纹移动的方向上开4个观察窗口A，B，C，D，且使这4个窗口两两相距1／4莫尔条纹宽度，即W／4。由上述讨论可知，当两光栅尺相对移动时，莫尔条纹随之移动，从4个观察窗口A，B，C，D可以得到4个在相位上依次超前或滞后(取决于两光栅尺相对移动的方向)1／4周期(即π／2)的近似于余弦函数的光强度变化过程，用表示，见图4-9(c)。若采用光敏元件来检测，光敏元件把透过观察窗口的光强度变化 转换成相应的电压信号，设为 。根据这4个电压信号，可以检测出光栅尺的相对移动。 1．位移大小的检测 由于莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动是相对应的，故通过检测 这4个电压信号的变化情况，便可相应地检测出两光栅尺之间的相对移动。 每变化一个周期，即莫尔条纹每变化一个周期，表明两光栅尺相对移动了一个栅距的距离；若两光栅尺之间的相对移动不到一个栅距，因 是余弦函数，故根据 之值也可以计算出其相对移动的距离。 2. 位移方向的检测 在图4-9(a)中，若标尺光栅固定不动，指示光栅沿正方向移动，这时，莫尔条纹相应地沿向下的方向移动，透过观察窗口A和B，光敏元件检测到的光强度变化过程 和及输出的相应的电压信号和如图4-10(a)所示，在这种情况下，滞后的相位为／2；反之，若标尺光栅固定不动，指示光栅沿负方向移动，这时，莫尔条纹则相应地沿向上的方向移动，透过观察窗口A和B，光敏元件检测到的光强度变化过程和 及输出的相应的电压信号和如图4-10(b)所示，在这种情况下，超前的相位为／2。因此，根据和两信号相互间的超前和滞后关系，便可确定出两光栅尺之间的相对移动方向。 工作原理： 直线光栅尺和旋转编码器均依据相对运动的原理来产生光信号，这些信号经过光电器件的转换处理后，用来检测机械装置的位移。FAGOR公司反馈产品采用两种不同的材料来产生反馈信 版式设计原理在影视海报设计中的应用研究 发表时间：2019-08-15T15:18:35.190Z 来源：《信息技术时代》2018年11期作者：吴倩 [导读] 围绕在我们身边的版式设计实例不计其数。随着社会的发展，经济与文化等主题充斥着我们的日常生活。不管哪一种主题形式的流行，都离不开对受众内心诉求的研究，最传统而最有效的实现用户体验研究的展示方法中，平面宣传是不可或缺的一部分。 （四川工商学院，成都 610000） 摘要：围绕在我们身边的版式设计实例不计其数。随着社会的发展，经济与文化等主题充斥着我们的日常生活。不管哪一种主题形式的流行，都离不开对受众内心诉求的研究，最传统而最有效的实现用户体验研究的展示方法中，平面宣传是不可或缺的一部分。 关键词：版式设计；影视海报；版式原理 平面视觉要素的有效合理的版面排布，便于消费者在既定的时间内进行准确的信息捕捉，并且能够通过版式的优化，呈现出营销主体本身的宣传诉求。比如商业店铺中的产品宣传册以及娱乐方式中的影视海报等，都需要进行一定的版式设计。在信息化特征愈加明显、迅速的时代，受众惯于接受视听效果相结合的媒体形式，所以影视主题在生活中一直保有稳定且发展的态势，影视宣传最直接的方式莫过于海报呈现。我们将在此就影视海报形式而言，探讨版式设计在其中的原理应用。 在具体的平面载体版式设计过程中，需要遵循哪些设计原则呢？就版式设计而言，至今常见的设计原理包括：传统版式、网格版式和构成版式。其中构成版式的艺术效果和信息传递的有效性都具有明显的、有效的特征。所以在信息铺天盖地而来的现实生活中，我们往往采用构成版式这种设计方法进行版面的编排，使平面素材视觉焦点醒目、宣传诉求直接且有效。 构成版式主要运用到以下几点设计原理：1、视觉流程原理；2、视觉极限原理；3、视觉织体原理。他们分别有自己特定的原理呈现形式，最终呈现出不同的平面视觉效果。目的是将固定的视觉要素，通过不同的构成原理，合理编排在版面中，以达到宣传主题的目的。其中视觉流程原理在视觉要素层面上的使用更为广泛，因为它的实现技法活跃，仁者见仁智者见智，没有固定的模板要求。视觉流程原理实现的过程是设计者率先制定出版面浏览的主次顺序，再将视觉要素按照该秩序编排出来，最后使受众按照既定的浏览秩序接受版面上的视觉要素。 视觉流程的形成常见的方式为：分割和导向。分别从版面分割形成画面秩序美感、主体塑造的流程导向等方面对版式效果的协调设计进行实现。 一、视觉流程分割原理：版面分割形成秩序 图1 首先，把整体分成部分叫分割，能够调整画面的灵活性。其次，常用的分割方法有：等形分割，即分割后得到的形状完全一样，再把分隔界线加以调整使之相关联，达到再次的整齐划一的效果；自由分割，即不规则地、无限制地将画面自由分割的一种方式，它随意性分割，使画面产生活泼不受约束的感觉；比例与数列分割，即利用比例关系完成的构图，通常都具有秩序、明朗的特性。 构成版式中的分割原理在版面上采用分割再拼凑的版面，以一种打破常规的版面构成形式，在视觉上吸引人们吸引人们注意，表达一种冲击活跃的版面效果。（见图1）复仇者联盟主题电影作为漫威集团旗下众多英雄集合的系列一直备受受众的关注。在2012年《复仇者联盟Ⅰ》影视海报的排版中，就采用了视觉流程分割原理。有效地将人物众多的图片元素有序地、平行地排布于版面中。由于每位英雄形象的视觉标准色彩以及角色道具不同，面面俱到地进行展示难免会使版面混沌。采用分割的原理能够有效规避这个问题，使每位英雄角色的图片形象在水平视觉方向上保持绝对一致。从故事情节方面以及构图方面来讲，都能够起到很好的统一作用。蓝色的分割线条在重色背景的烘托下能够很好地表现出对版面分割的规律性作用 二、视觉流程导向原理：主体塑造的流程导向 图2 图3 导向视觉流程，是设计师引在设计中使用能诱导观者视线的诱导性元素，令观者的视线能通过诱导按照设计师的布局进行一定顺序的运动，将所有元素从主到次、从大到小构成一个有机整体，形成一个重点突出、流程动感的视觉组合。 能够构成导向性的元素有很多种，常见的有：文字导向，利用文字的排列组合后的线、面特点来引导视觉走向；肢体导向，利用人体的肢体语言或是手部动作的方向性，来引导视觉走向；指示导向，利用符号箭头的方向性特点，将视线引向主体；形象导向，利用众多事物形象特征来引导视线，如人或者动物的视线、钟表指针等。 如《花木兰》影视海报（见图2），使用的是文字导向视觉流程原理。在海报背景大部分留白的基础之上，底部采用的是横向构图的军队素材置入。与此正好形成构成方向上醒目对比的便是主题文字，以及花木兰本身的人物形象。两者在方向上组成了垂直版面的统一。并且通过“花木兰”字体设计变形的方式与人物形象恰好衔接成战场角色的统一体。便于受众瞬时间获取电影主题以及人物形象的视觉关注点。 又如《泰坦尼克号》的影视海报（见图3）。将与电影相关的两大元素主题即人物爱情和沉船事件在版面上有效结合，采用了形象导向视觉流程原理。用巨大而尖锐的船头指向电影男女主人公。这种导向形式的使用，不仅从电影情节方面做到了人与物的形象统一，而且在视觉上船头的指向性很好地带领受众目光凝聚在主人公本体。有效地将凄美的爱情故事融入在整个沉船历史背景题材之下。避免了海报过于冰冷的故事性还原，能够更好地对电影本身起到宣传的目的。 单纯地了解到版式设计的重要性对于审美要求而言是最基本的。关键环节在于版式排布的具体实施。能够明确判断出视觉要素的分布规律以及具有怎样的外观形式美感，是版式设计过程的必备技能，这就是设计原理的体现。版式设计原理是版式设计的核心所在，能真正地达到切合主题诉求的审美标准。 参考文献 1]金晓丹.招贴设计中的版式编排设计初探[J].艺术科技,2017,30(08):298+408. 2]王黎芳.平面设计中版式编排的视觉空间运用研究[D].山西师范大学,2017. 3]周蕊.招贴中自由版式设计的应用与研究[D].苏州大学,2017. 姓名：陈蔚婷学号：1363115班级：13级食安1班 实验一：流体流动阻力的测定 一、实验目的 1．掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。 2．测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re 的关系，验证在一般湍流区内λ与Re 的关系曲线。 3．测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数?。 4．学会倒U 形压差计和涡轮流量计的使用方法。 5．识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。 二、基本原理 流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失一定的机械能。流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。 1．直管阻力摩擦系数λ的测定 流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为： 2 22 1u d l p p p w f f λρ ρ =-= ?= （1） 即，2 2lu p d f ρλ?= （2） 式中：λ—直管阻力摩擦系数，无因次； d —直管内径，m ； f p ?—流体流经l 米直管的压力降，Pa ； f w —单位质量流体流经l 米直管的机械能损失，J/k g ； ρ—流体密度，kg/m 3； l —直管长度，m ； u —流体在管内流动的平均流速，m/s 。 滞流(层流)时，Re 64 = λ（3） μ ρ du = Re （4） 式中：Re —雷诺准数，无因次； μ—流体粘度，kg/(m·s)。 湍流时λ是雷诺准数Re 和相对粗糙度（ε/d ）的函数，须由实验确定。 由式（2）可知，欲测定λ，需确定l 、d ，测定f p ?、u 、ρ、μ等参数。l 、d 为装置参数（装置参数表格中给出），ρ、μ通过测定流体温度，再查有关手册而得，u 通过测定流体流量，再由管径计算得到。 2．局部阻力系数?的测定 局部阻力损失通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。 (1) 当量长度法 流体流过某管件或阀门时造成的机械能损失看作与某一长度为e l 的同直径的管道所产生的机械能损失相当，此折合的管道长度称为当量长度，用符号e l 表示。这样，就可以用直管阻力的公式来计算局部阻力损失，而且在管路计算时可将管路中的直管长度与管件、阀门的当量长度合并在一起计算，则流体在管路中流动时的总机械能损失 ∑f w 为： 22 u d l l w e f ∑∑+=λ(8) (2) 阻力系数法 流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数，局部阻力的这种计算方法，称为阻力系数法。即： 2 '2 u p w f f ξ ρ='?=(9) 故2 2u p f ρξ '?= (10) 式中：?—局部阻力系数，无因次； f p '?－局部阻力压强降，Pa ；（本装置中，所测得的压降应扣除两测压口间直管段的压降， 直管段的压降由直管阻力实验结果求取。） ρ—流体密度，kg/m 3； g —重力加速度，s 2； u —流体在小截面管中的平均流速，m ／s 。 待测的管件和阀门由现场指定。本实验采用阻力系数法表示管件或阀门的局部阻力损失。 《版式设计》课程教学大纲 一、本课程教学的目的与原则 通过本课程教学，明确版式设计原理在设计活动中至关重要的作用。本课程注重设计前沿理论的研究和开发，是对学生艺术潜质、思维方式、创造能力等综合素质的全面开发和培养，帮助学生掌握科学的思维方法、搭建完备的设计理念构架、构建合理的设计知识体系，自觉地运用版式设计原理进行艺术设计。同时，本课程能有效地激发学生们的设计潜能，在艺术设计学习的过程中，不断地调整自己，从认识自我到超越自我，成为时代需求的艺术设计人才。 本课程将积极组织并参与设计实践以及各种设计、创意大赛，使理论与实践结合，通过严格的基础训练和设计实践，使学生建立和掌握版式设计的概念和方法，并自如运用于艺术设计活动的各个领域。 二、学习方法指导 1、以案例分析为主，通过对优秀版式设计作品剖析和模仿，引导学生建立版式设计的整体概念。 2、强调研究性学习的方法，确定专题性课题设计及组织讨论，从而引导学生在实战训练中熟练掌握设计原则。 三、本课程的重点与难点 本课程的重点是在案例教学中，培养学生整体把握版式设计中文字、图形、色彩三要素的构成关系，通过课题设计理解黑、白、灰整体分区概念；点、线、面在版式设计中的运用；各种设计原则及表现。 难点是把握具体设计内容与形式表现之间的关系；文字与文字、文字与图形之间整体与局部的构成关系。 四、本课程教学基本内容 第一章版式设计概念 [知识点提示] 版式设计概念 [重、难点提示] 建立对版式构成元素进行整体设计的概念 第一节版式设计概念导入 第二节传统中国书籍的版式 1、传统中国书籍的版面术语名称 2、传统中国书籍的版式设计特征 第二章版式设计原则 [知识点提示] 版式设计整体概念理解 [重、难点提示] 建立对版式整体设计的意识 第一节整体性原则 1、主次分明 2、分类编排 3、设计元素处理 第一节简洁性原则 第三章版式设计原理 [知识点提示] 设计原理 [重、难点提示] 黑、白、灰与点、线、面的整体布局关系，协调性与空间第一节分类 1、同类合并原则 2、确定中心内容 3、邻近原则 第二节分区 1、黑、白、灰关系 2、面的构成 3、空白空间 第三节分栏 1、网格构成 2、版式设计中的线 3、重复原则 阶段性小结与讲评 第四章文字的编排设计 [知识点提示] 文字与文字之间的编排 [重、难点提示] 标题、副标题与正文在编排中的关系、文字易读性 第一节字体 1、宋体 2、黑体 3、文艺复兴字体 4、巴洛克字体光栅尺的工作原理
版式设计原理在影视海报设计中的应用研究
食品工程原理实验报告
版式设计教学大纲