一种利用Excel格式数据处理焊接性能数据的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料工程的焊接领域，具体涉及一种利用Excel格式数据描述焊接性能数据，并实现批量处理数据的方法和系统。
【背景技术】
[0002]目前，在材料工程的焊接试验中，会产生大量的焊接原始数据，对复杂的原始数据进行整理的方法有很多种，根据对数据的使用目的的不同，整理后的数据格式和文件格式也不相同。由于缺少先进适用的焊接试验数据管理手段，导致科研单位对焊接试验数据的维护和使用都非常困难，数据的完整性、一致性、安全性和可用性也难以保障，更无法挖掘出埋藏在试验数据当中的知识。焊接试验数据对于高铁焊接的疲劳及残余应力的验证和研究都非常重要，焊接试验是在高铁零部件性能研发、生成制造、维修保障过程中必不可少的重要技术，对高铁零部件的性能、寿命、质量甚至成本都起着至关重要的作用。
[0003]在实验过程中，由于实际情况比较复杂，观测工具又不够精确，加上观测人员在观测过程中难免产生误差等等，所得实验的原始数据，如果没有经过适当处理，常常包含着大量的干扰因素，不能如实反映实际情况。因此，为了在所得实验数据中提取更多有用的信息，更有效地发挥实验资料的效能，得到比较准确的科学结论，就必须对这些原始实验数据用数学的工具进行一系列的实验数据处理和分析。本发明是针对已经经过初步处理的试验数据进行二次整理，对焊接试验数据的整理目前并没有统一的标准和格式，最简单的方式是把试验机上输出的文本文件之间保存下来，这种方式由于只保存了试验的结果，而试验的环境、参数等都没有，丢失了大量的试验相关数据。另一种方式是使用Word整理一份试验报告，把试验的参数和试验结果经过初步处理，填入Word文档中保存起来，这种方法比第一种要好很多，重要的试验数据也可以保存并查看，但是由于文档格式没有规范，想要查找特定数据时，需要仔细阅读文档内容，对于文档格式和内容不熟悉的人员很难找到想要的数据，是的数据的利用率很低，很难在研究过程中再次利用。
【发明内容】
[0004]本发明的第一发明目的是针对复杂、格式多样的焊接原始数据和性能数据很难统一整理和使用，以及整理后的数据不直观、复杂度较高、使用不便等技术问题，提供一种利用Excel格式数据处理焊接性能数据的方法。使用本发明方法可以解决焊接试验数据零散且不易重用的缺点，进一步可以将焊接试验数据批量上传到系统，实现焊接数据的共享以及在此数据基础上扩展更多的应用方向。
[0005]本发明实现其第一个发明目的所采取的技术方案是:一种利用Excel格式数据处理焊接性能数据的方法，包括以下步骤:
[0006]S100、获取焊接试验的原始数据，包括焊接试验数据、焊接试验的试样数据、工艺数据以及焊接后试样的疲劳试验数据和残余应力试验数据；
[0007]S210、根据所述焊接试验原始数据，利用Excel格式定义疲劳试验工作簿，所述疲劳试验工作簿包括疲劳工作表、焊接试验工作表、试样工作表和工艺工作表;再根据所述疲劳试验数据，利用Excel格式定义疲劳工作表内的疲劳性能参数映射关系；
[0008]S220、根据所述焊接试验原始数据，利用Excel格式定义残余应力工作簿，所述残余应力工作簿包括残余应力工作表、焊接试验工作表、试样工作表盒工艺工作表;再根据所述残余应力试验数据，利用Excel格式定义残余应力工作表内的残余应力参数映射关系；
[0009]S230、根据所述焊接试验数据、焊接试验的试样数据和工艺数据，利用Excel格式定义疲劳试验工作簿和残余应力工作簿中的焊接试验工作表内的焊接试验参数映射关系、试样工作表内的试样参数映射关系以及工艺工作表内的工艺参数映射关系，所述疲劳试验工作簿中的焊接试验工作表、试样工作表和工艺工作表与所述残余应力工作簿中的焊接试验工作表、试样工作表和工艺工作表格式一致，并通过数据引用相互关联；
[0010]S300、检查步骤S210-S230所定义的疲劳工作表、残余应力工作表、焊接试验工作表、试样工作表及工艺工作表的参数格式是否正确，若正确，进行步骤S400，若不正确，提示修改；
[0011]S400、解析步骤S210-S230所定义的疲劳工作表、残余应力工作表、焊接试验工作表、试样工作表及工艺工作表的内容，采用循环处理方法，将疲劳工作表中所有疲劳试验数据逐条保存于疲劳数据数组中、残余应力工作表中所有残余应力试验数据逐条保存于残余应力数据数组中、焊接试验工作表中所有焊接试验数据逐条保存于焊接试验数据数组中、试样工作表中所有试样数据逐条保存于试样数据数组中、工艺工作表中所有工艺数据逐条保存于工艺数据数组中；
[0012]S500、将步骤S400中得到的疲劳数据数组、残余应力数据数组、焊接试验数据数组、试样数据数组和工艺数据数组批量保存于数据库中。
[0013]与现有技术相比，上述发明方法的有益效果是:
[0014]—、由于焊接试验产生的疲劳数据和残余应力数据是利用和分析产品性能的关键信息，而对于工程应用来说，不仅仅需要疲劳、残余应力这样的结果数据，还需要试验相关的试样、焊接工艺、焊接试验定义等过程数据。这样一来，仅一个单独的试验就会涉及不同类型的数据，使用文本文件或者Word都不能很好的描述这种动态的数据。本发明利用了Excel文件中一个工作簿可以包含多个工作表，每个工作表包含多个二维表格的特点，不仅可以组织多种数据，又可以利用单元格引用关系来定义不同种类数据之间的关联关系;从而解决了焊接试验数据复杂、格式多样、零散且不易重复使用的缺点，实现对焊接试验数据的方便快捷的整理记录，整理后的焊接数据直观、使用方便，有利于进一步利用焊接数据，总结规律，对焊接参数进行优化。
[0015]二、由于Excel文件的工作表容量有限，当焊接试验数据积累很多时，Excel文件的存储量不够，不利于建立焊接试验的数据库。所以，本发明通过软件设计，把Excel中的焊接数据批量的导入到数据库中，使用数据库来进行管理，这样不仅可以不断积累增加新的焊接试验数据，而且可以利用程序界面查询和维护数据库中的数据，为进一步利用焊接数据优化焊接试验提供数据基础;而且通过数据库管理，可以实现焊接数据的共享，以及在此数据基础上可以扩展更多的应用方向。
[0016]进一步，本发明所述步骤S210中利用Excel格式定义疲劳工作表内的疲劳性能参数映射关系的具体操作是:定义疲劳工作表的表头内容，并通过数据引用实现疲劳工作表与其他工作表(焊接试验工作表、试样工作表和工艺工作表)的相应单元格之间的数据关联;所述包括疲劳数据编号、与所述疲劳数据编号相对应的试验编号以及描述试样疲劳性能的相关参数；
[0017]所述步骤S220中利用Excel格式定义残余应力工作表内的残余应力参数映射关系的具体操作是:定义残余应力工作表的表头内容，并通过数据引用实现残余应力工作表与其他工作表(焊接试验工作表、试样工作表和工艺工作表)的相应单元格之间的数据关联；所述残余应力工作表的表头内容包括残余应力数据编号、与所述残余应力数据编号相对应的试验编号以及描述试样残余应力的相关参数；
[0018]所述步骤S230中利用Excel格式定义疲劳试验工作簿和残余应力工作簿中的焊接试验工作表内的焊接试验参数映射关系、试样工作表内的试样参数映射关系以及工艺工作表内的工艺参数映射关系的具体操作是:定义焊接试验工作表的表头内容，包括试验编号以及与所述试验编号相对应的焊接试验参数;定义试样工作表的表头内容，包括试样编号以及与所述试样编号相对应的试样参数;定义工艺工作表的表头内容，包括工艺编号以及与所述工艺编号相对应的工艺参数，并通过数据引用实现焊接试验工作表、试样工作表和工艺工作表与其他工作表(疲劳工作表、残余应力工作表)的相应单元格之间的数据关联。
[0019]再进一步，本发明所定义的疲劳工作表表头内容中描述试样疲劳性能的相关参数具体包括:抗拉强度、疲劳极限、载荷、冲击韧性、循环周次、断裂位置、断口图、曲线图；残余应力工作表表头内容中描述试样残余应力的相关参数具体包括:横向残余应力、纵向残余应力、厚度残余应力;焊接试验工作表表头内容中与所述试验编号相对应的焊接试验参数具体包括:试验名称、所选工艺、所选试样、试验来源、负责人、开始日期、结束日期、试验标准、备注;试样工作表表头内容中与所述试样编号相对应的试样参数具体包括试样板厚;工艺工作表表头内容中与所述工艺编号相对应的工艺参数包括工艺名称、接头形式、脉冲、温度、湿度和风速。
[0020]进一步，本发明所述步骤S300中检查步骤S210-S230所定义的疲劳工作表、残余应力工作表、焊接试验工作表、试样工作表及工艺工作表的参数格式是否正确的具体操作是:检查疲劳工作表的Al单元格的内容