Использование программы MS Excel в решении инженерных задач

• Выполните команду меню Сервис-Подбор параметра

• В открывшемся окне Подбор параметра введите следующие значения, используя мышь или клавиатуру:
• в поле Установить в ячейке: $H$24
• в поле Значение: 310
• в поле Изменяя значение ячейки: $A$24
• Нажмите кнопку OK. Убедитесь, что решение найдено.

13. Решение поставленной задачи можно сформулировать так: "Может быть достигнут коэффициент вытяжки, равный значению в ячейке B24, при использовании матрицы, радиус скругления которой в мм приведен в ячейке C24 и проведении вытяжки со скоростью деформирования, значение которой в мм/с приведено в ячейке C24".

14. Отформатируйте таблицы и графики так, как это показано в приложении. Если сможете - сделайте внешний вид полученных таблиц более привлекательным.
15. Завершить работу, сохранив ее в файле work5. xls.

Приложение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Исследование операции обжима

Постановка задачи:

В ходе настоящей работы необходимо создать электронную таблицу, позволяющую автоматизировать результаты обработки экспериментальных данных по исследованию операции обжима и используя теоретические зависимости исследовать влияние отдельных параметров на напряжение в опасном сечении. Схема операции обжима с образованием цилиндрической части приведена ниже.

 

 

Максимальную величину сжимающих напряжений G_{s max}, действующих в недеформируемых стенках заготовки, без учета упрочнения материала можно определить по формуле

 

(1)

 

Максимальная сила деформирования

 

(2)

 

Здесь G_s - напряжение текучести, s₀ - коэффициент трения,

 

r₀=0,25 (dн+dв), (3), Rз=0,5 (Dн+s₀). (4)

При проведении эксперимента по обжиму трубы Dн=28 мм, s₀=2 мм были получены следующие результаты

t, градусы	dн, мм	dв, мм	Pmax, Н
10	22,8	18	27800
15	22,4	17,4	30000
20	22,5	17,8	29000
25	22	17	35900
30	21,6	16,4	41000

 

При проведении занятия необходимо средствами Excel решить следующие задачи:

1. Используя формулу (2) определить экспериментальное значение для различных углов конусности матрицы G_smax.
2. Используя формулу (1) для G_s =250 МПа, найти значения G_Gmax
3. Определить ошибку расчета по сравнению с экспериментом.
4. Построить графики изменения максимального напряжения от угла конусности по результатам расчета и эксперимента
5. Определить оптимальное значение угла конусности для значения r₀=10 мм исходя из минимального значения напряжений по формуле (1)
6. Построить пространственный график взаимного влияния толщины заготовки и радиуса обжима r₀ на величину максимального напряжения при найденном оптимальном значении угла конусности.

Методы решения с использованием Excel:

Методы решения поставленных задач с использованием Excel описаны в предыдущих работах. В настоящей работе все действия по созданию и форматированию таблицы производятся с самостоятельно

Последовательность выполнения

16. Запустить EXCEL
17. На лист 1 занести заголовок, исходные данные для расчета (см. приложение).
18. Определить радиус заготовки Rз по формуле (4)
19. Занести в таблицу результаты эксперимента
20. Для t=10° определить
1. r₀ по формуле (3)
2. G_smax экспериментальное по формуле (2)
3. G_smax расчетное по формуле (1) (обратить внимание на необходимость применения как абсолютной, так и относительной адресации, в противном случае будет невозможно пользоваться методом автозаполнения)
4. определить относительную ошибку расчета e в %
21. Распространить формулы, записанные в строке для a=10° на строки с остальными значениями углов. Прежде, чем двигаться дальше, сравните Ваши результаты с данными преподавателя, и исправьте ошибки, если они есть.
22. На основании полученных данных постройте графики изменения максимальных напряжений в зависимости от угла конусности матрицы по результатам расчета и эксперимента. (см. приложение).
23. Используя команду Сервис-Поиск решения определите оптимальный угол конусности для r₀=10 по формуле (1).
24. Создайте вспомогательную таблицу для построения пространственного графика зависимости максимального напряжения от толщины заготовки s₀=1,2,3,4,5 мм и радиуса обжима r₀=8,9,10,11,12 мм. Внешний вид такой таблицы приведен в приложении.
25. Заполните вспомогательную таблицу. Это можно сделать записав в одной из ячеек общую формулу с использованием абсолютных, относительных и смешанных адресов, а затем распространив эту формулу на всю таблицу. Сравните полученные результаты с данными преподавателя и исправьте ошибки если они есть.
26. Постройте пространственный график по данным таблицы
27. Отформатируйте таблицу и графики
28. Завершить работу, сохранив ее в файле work6. xls.
29. Запустить EXCEL, вернуться к документу work6. xls и предъявить его преподавателю.
30. Предъявить преподавателю краткий конспект занятия.

Приложение: Пример форматирования итоговой таблицы и графиков (результаты в таблицах не показаны).

 

 

Заключение

 

В работе инженера , бухгалтера, экономиста, аналитика сводные таблицы Microsoft Excel в настоящее время занимают существенное место. Базовые сводные таблицы рассчитаны для работы с отформатированными списками, помогая структурировать, группировать содержимое таблицы удобным способом.

 

Excel может даже работать как база стандартная данных, но, в тоже время, до полноценной базы данных ему не хватает своих определенных особенностей.

 

Если сказать  в общем, то выбирая программу  Microsoft Excel пользователь  может работать с достаточно небольшими навыками работы на персональном компьютере, т.к. интерфейс и информационная база программы рассчитана на пользователей различных областей деятельности. Зная азы работы в Excel, можно выполнить как простейшую вычислительную операцию, так и оперировать с огромным потоком статистических данных, какие имеются в учреждениях здравоохранения.

 

Программа  Microsoft Excel постоянно совершенствуется, получая от разработчиков новый интерфейс, новые функции и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы

 

1. Дмитриев А.М., Коробова Н.В., Ступников  В.П. Методы факторного планирования эксперимента в обработке давлением: Учебное  пособие для вузов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 105 с.
2. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. - М.: Машиностроение, 1968. - 283 с.
3. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. - Л: Машиностроение, 1967. - 504 с.
4. Теория ковки и штамповки // Под ред. Е.П. Унксова и А.Г. Овчинникова. - М.: Машиностроение, 1992. - 720 с.
5. Дмитриев А.М., Коробова Н.В., Ступников В.П. Методы факторного планирования эксперимента в обработке давлением: Учебное пособие для вузов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 105 с.
6. Дмитриев А.М., Коробова Н.В., Ступников В.П. Методы факторного планирования эксперимента в обработке давлением: Учебное пособие для вузов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 105 с.

¹ Дмитриев А.М., Коробова Н.В., Ступников В.П. Методы факторного планирования эксперимента в обработке давлением: Учебное пособие для вузов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 105 с.