Przy projektowaniu spotkamy się z wieloma problemami. Jednym z nich są wykresy, z których trzeba odczytać wartości parametrów wymaganych w obliczeniach. Wiąże się to ze żmudnym odmierzaniem oraz szukaniem konkretnej wartości. Dla zwiększenia dokładności można taki wykres wstawić do AutoCAD’a i tam znajdować stosowne punkty. Rozwiązanie nie najszybsze, ale precyzyjne i wystarczające dla jednorazowego zastosowania. Problem pojawia się w przypadku ciągłej zmiany parametrów, lub próby automatyzacji obliczeń.  Praca z formą graficzną jest pracochłonna, mało efektowna i na pewno niezautomatyzowana. Da się to jednak zmienić, poniżej przedstawimy jak.

Dlaczego wykresy

Wykresy są naturalnym zjawiskiem w normach do projektowania geotechnicznego. Bardzo często nie spotkamy tam dokładnych wzorów na konkretny parametr, ale właśnie jego przedstawienie graficzne, które jest najprostszym rozwiązaniem, w przypadku, gdy nie istnieje taka funkcja, która opisywałaby przebieg wartości danej zmiennej.

Staje się to problematyczne w przypadku, gdy chcemy przyspieszyć projektowanie i maksymalnie sparametryzować obliczenia, w celu ich wielokrotnego wykorzystywania. Aby osiągnąć zamierzony efekt należałoby działać wyłącznie na wzorach, czego wykres nie umożliwia. Istnieje jednak sposób na przekształcenie formy graficznej w funkcyjną. Można to zrobić z wykorzystaniem takich programów jak Excel oraz AutoCAD, wspomaganych prostym kodem VBA.

Cały proces rozpoczynamy od wczytania pliku graficznego do AutoCADa, przeskalowania w celu ustalenia jednostek, oraz jego możliwie jak najdokładniejszego przerysowania (najlepiej splainem).

Projekotwanie - wykres oryginalny i przerysowany
Rys. 1. Wykresy oryginalny i przerysowany w AutoCAD

Potrzeba trochę kodu

W następnym kroku przyda się znajomość języka prostego języka VBA, aby zaprogramować makro, które odczyta wartości wykresu i przeniesie je do tabeli w Excelu. Zadaniem takiego skryptu jest odnalezienie współrzędnych wykresu w określonych niewielkich odstępach, przesuwając się po osi X. Najprostszym sposobem ich określenia jest wyznaczenie punktu przecięcia pionowych linii z wykresem. Po stablicowaniu współrzędnych, skrypt powinien otworzyć plik Excela i wkleić tam koordynat wszystkich punktów.

Projekotwanie - userForm z deltami
Rys. 2. UserForm z deltami makra

Pozostała praca w samym już tylko Excelu. Na podstawie wyeksportowanych danych tworzymy wykres z przedstawieniem liniowym. Następnie dodajemy do niego linię trendu – niesamowite narzędzie pozwalające odwzorować za pomocą linii, wykres stworzony z punktów, oraz wyświetlić definiujący ją wzór funkcji. Może on minimalnie odbiegać od pierwotnego wykresu ale da dokładność porównywalną z ręcznym odczytywaniem wartości.  W przypadku gdy zauważymy znaczne różnice pomiędzy linią trendu a oryginałem, wykres najlepiej podzielić na kilka mniejszych przedziałów. Dla takich pomniejszonych wykresów trzeba ponownie wygenerować linię trendu wraz z jej wzorem. Uzyskamy w ten sposób kilka wzorów odpowiednich dla danych przedziałów, ale jednocześnie cechujących się znacznie większą dokładnością.

Projekotwanie wykres w excelu
Rys. 3. Wykresy w Excelu

Projektowanie – najpierw pomyśl

Oczywiście nie należy bezgranicznie ufać wynikom pracy Excela. Funkcje trzeba sprawdzić pod względem poprawności otrzymywanych wartości. Szczególnie niezalecane jest korzystanie z funkcji wielomianowych o wysokim stopniu. Może się zdarzyć, że na wykresie, linia trendu będzie wyglądać na pokrywającą się z oryginałem, natomiast podstawiając dane do wzoru otrzymujemy wyniki, które nie mają nic wspólnego z realiami.

W ten sposób pozbyliśmy się męczących wykresów, zamieniając je na wzory, którymi usprawnimy projektowanie poprzez wykorzystanie ich w obliczeniach.

Podzielcie się w komentarzach, co sądzicie o formie graficznej prezentacji parametrów i jak sobie z nimi radzicie.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię