自定義公式計算在裝備設計中的應用

任 真

(洛陽有色金屬加工設計研究院，河南 洛陽471039)

目前，在裝備設計中要用到大量的經驗公式，設計人員要根據這些公式的計算結果才能確定設計方案。這些經驗公式有一部分是行業中的經典公式，有些則是設計人員在多年工作經驗中總結提煉出來的公式。一般裝備設計人員在設計時身邊都會有一個計算器，邊對著公式邊計算，這樣計算不僅費時費力，而且計算結果的精度也不能做得太理想。這種方法的缺點是在計算時需要記錄大量的中間值，而且當同一個公式進行再次計算時，需要再次重新計算，上次的計算基本對再次計算沒有任何幫助。這種方法操作步驟冗長，如果某個中間值記錄錯誤就會造成整個計算結果的錯誤，所以錯誤率會較高，而且有大量的工作都是重復性勞動，同一公式的計算和不同公式的計算工作量并無太大區別。

比較好的做法是有些裝備設計公司會購買一些裝備設計軟件，這樣設計人員可以通過軟件來計算。但是這種軟件往往沒有辦法自定義公式，設計人員使用的公式只能是軟件中設計好的公式，當有新的公式，或者是自己的經驗公式，將無法做到方便的計算。這樣大大限制了裝備設計人員的設計速度，降低了設計效率。

1 軟件功能介紹

我們開發了一工具軟件，該軟件具備自定義公式的功能。設計人員可以在軟件中編寫自己的公式，編寫好的公式可以直接拿來使用。軟件分為五個部分：個人公式使用、個人公式設置、標準公式使用、標準公式設置、用戶管理。公式的設置界面與公式的使用界面配合使用，公式的設置界面和公式的使用界面是配對使用的。

個人公式設置是為每個用戶提供的公式設置區域，在這里每個用戶都可以設置自己想要計算的公式。公式設置完成后，就可以在個人公式使用界面中的用戶名的樹結點下找到自己設置的公式，進行計算。

個人公式使用是為一般用戶提供的公式使用區域，在這里用戶不僅可以找到自己設置的公式而且可以找到其他用戶個人設置的公式，同樣可以像使用自己設置的公式一樣使用他人設置的公式。雖然用戶可以使用他人設置的公式，但是無法對他人設置的公式進行修改。

以上兩個界面是為一般用戶提供的公式計算區域。

標準公式設置是只有標準區公式管理員才可以進入，一般用戶是沒有這個權限的。標準區公式管理員就是將由專家討論確定的公式進行設置，供一般用戶使用。

標準公式使用區域是一般用戶使用標準區公式，管理員在此設置公式的區域。一般用戶在這里只能使用公式，但不能對公式進行修改。

用戶管理是只有系統管理員才可以進入，一般用戶是無法進入的。系統管理員在這里可以新建、修改和刪除用戶的基本信息，例如用戶的登錄名、姓名、密碼等。另外系統管理員還可以在這里對用戶的權限進行設置，可以使一個一般用戶成為標準區公式管理員或另一個系統管理員。

下面是一般用戶自定義公式的例子。具體過程是，用戶登錄系統后，進入公式設置界面，先為要設置的公式組起一個名稱，例如“按鈕轉強度計算”。然后在該公式組的對應界面內設置公式，公式的設置規則可以在軟件內查看到。圖1是一個設置公式的例子。

圖1

軟件中不僅可以設置單個的公式，還可以設置多個公式，如例中公式3的結果在公式2中是作為變量，例中3個公式就組成了一個公式組。

公式設置完畢后，用戶切換到公式使用界面可以查看到剛剛設置的公式組。進入到例“按鈕轉強度計算”公式組的界面內，用戶只需將公式中變量的值進行填寫，然后點擊計算按鈕，結果就會顯示。圖2是一個用公式計算的例子。

圖2

2 軟件開發說明

公式設定功能中要對用戶輸入的字符串進行有效性和合法性分析，計算機用于分析順序的流程圖如圖3。

圖3

3 結束語

本軟件是采用微軟的.net 平臺開發的B/S架構的軟件，簡單說就是只要應用服務器端軟件安裝好，任何一個有權限的用戶都可以通過網頁進入系統，使用本軟件，非常方便。對于一個團隊，使用該軟件不僅可以保證對外產品的一致性，而且可以將團隊的經驗公式很好的傳承下去；對于設計人員，使用該軟件不僅減輕了勞動強度而且提高了計算的準確性、提高了設計效率。

[1] 劉樹春,徐靜等，基于AutoCAD的機械設計手冊的開發與應用研究，機床與液壓，2004年(12)

[2] 許毅, 馮山,使用C#語言進行多線程程序設計, 計算機工程, 2003.29(5)