自定义公式计算在装备设计中的应用

任 真

(洛阳有色金属加工设计研究院，河南 洛阳471039)

目前，在装备设计中要用到大量的经验公式，设计人员要根据这些公式的计算结果才能确定设计方案。这些经验公式有一部分是行业中的经典公式，有些则是设计人员在多年工作经验中总结提炼出来的公式。一般装备设计人员在设计时身边都会有一个计算器，边对着公式边计算，这样计算不仅费时费力，而且计算结果的精度也不能做得太理想。这种方法的缺点是在计算时需要记录大量的中间值，而且当同一个公式进行再次计算时，需要再次重新计算，上次的计算基本对再次计算没有任何帮助。这种方法操作步骤冗长，如果某个中间值记录错误就会造成整个计算结果的错误，所以错误率会较高，而且有大量的工作都是重复性劳动，同一公式的计算和不同公式的计算工作量并无太大区别。

比较好的做法是有些装备设计公司会购买一些装备设计软件，这样设计人员可以通过软件来计算。但是这种软件往往没有办法自定义公式，设计人员使用的公式只能是软件中设计好的公式，当有新的公式，或者是自己的经验公式，将无法做到方便的计算。这样大大限制了装备设计人员的设计速度，降低了设计效率。

1 软件功能介绍

我们开发了一工具软件，该软件具备自定义公式的功能。设计人员可以在软件中编写自己的公式，编写好的公式可以直接拿来使用。软件分为五个部分：个人公式使用、个人公式设置、标准公式使用、标准公式设置、用户管理。公式的设置界面与公式的使用界面配合使用，公式的设置界面和公式的使用界面是配对使用的。

个人公式设置是为每个用户提供的公式设置区域，在这里每个用户都可以设置自己想要计算的公式。公式设置完成后，就可以在个人公式使用界面中的用户名的树结点下找到自己设置的公式，进行计算。

个人公式使用是为一般用户提供的公式使用区域，在这里用户不仅可以找到自己设置的公式而且可以找到其他用户个人设置的公式，同样可以像使用自己设置的公式一样使用他人设置的公式。虽然用户可以使用他人设置的公式，但是无法对他人设置的公式进行修改。

以上两个界面是为一般用户提供的公式计算区域。

标准公式设置是只有标准区公式管理员才可以进入，一般用户是没有这个权限的。标准区公式管理员就是将由专家讨论确定的公式进行设置，供一般用户使用。

标准公式使用区域是一般用户使用标准区公式，管理员在此设置公式的区域。一般用户在这里只能使用公式，但不能对公式进行修改。

用户管理是只有系统管理员才可以进入，一般用户是无法进入的。系统管理员在这里可以新建、修改和删除用户的基本信息，例如用户的登录名、姓名、密码等。另外系统管理员还可以在这里对用户的权限进行设置，可以使一个一般用户成为标准区公式管理员或另一个系统管理员。

下面是一般用户自定义公式的例子。具体过程是，用户登录系统后，进入公式设置界面，先为要设置的公式组起一个名称，例如“按钮转强度计算”。然后在该公式组的对应界面内设置公式，公式的设置规则可以在软件内查看到。图1是一个设置公式的例子。

图1

软件中不仅可以设置单个的公式，还可以设置多个公式，如例中公式3的结果在公式2中是作为变量，例中3个公式就组成了一个公式组。

公式设置完毕后，用户切换到公式使用界面可以查看到刚刚设置的公式组。进入到例“按钮转强度计算”公式组的界面内，用户只需将公式中变量的值进行填写，然后点击计算按钮，结果就会显示。图2是一个用公式计算的例子。

图2

2 软件开发说明

公式设定功能中要对用户输入的字符串进行有效性和合法性分析，计算机用于分析顺序的流程图如图3。

图3

3 结束语

本软件是采用微软的.net 平台开发的B/S架构的软件，简单说就是只要应用服务器端软件安装好，任何一个有权限的用户都可以通过网页进入系统，使用本软件，非常方便。对于一个团队，使用该软件不仅可以保证对外产品的一致性，而且可以将团队的经验公式很好的传承下去；对于设计人员，使用该软件不仅减轻了劳动强度而且提高了计算的准确性、提高了设计效率。

[1] 刘树春,徐静等，基于AutoCAD的机械设计手册的开发与应用研究，机床与液压，2004年(12)

[2] 许毅, 冯山,使用C#语言进行多线程程序设计, 计算机工程, 2003.29(5)