运用EXCEL做沥青混凝土集料级配图及绘制泰勒横坐标.docx
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运用EXCEL做沥青混凝土集料级配图及绘制泰勒横坐标
运用EXCEL做沥青混凝土集料级配图及绘制泰勒横坐标
摘要:
主要描述用EXCEL中“规划求解”快速准确计算矿料级配及运用“图表向导”绘制图表曲线,另外阐述如何用泰勒横坐标代替传统的对数横坐标。
关键词:
EXCEL,沥青混凝土;矿料级配;规划求解;泰勒横坐标;
通常矿质混合料组成设计方法主要有数解法和图解法,但是只是局限于三种以下的矿料,矿料三种以上运用人工计算不但过于复杂并且容易出错,不容易调配,而用EXCE不但不容易出错,并且可以轻松计算三种以上的矿料级配,并且图文并茂,易于后期调整。
图解法及数解法本文不过与讨论,这里主要阐述如何运用EXCEL做矿料级配,本文以AC—16为例。
1.首先在EXCEL中输入如下图1所示的表格,所有表格内容都在下文中有详细解释及运用。
图1
2.输入各项约束公式
在D8中输入公式“=D3*$C8/100”,用鼠标光标拖动D8右下角依次复制公式至N8。
再依次复制公式E8—E12,F8—F12,-------N8—N12.。
*****注意$C8中$是限定符号,拖动光标时只会一次变换后边的数字,而前边的字母不变。
如只变化为C8,C9,C10,而不是D9,E10,F10。
如下边的方差校准就不用$限定。
在方差校正这一行中D17中输入“=(D13-D14)^2”,然后依次拖动右下角光标复制公式至N18,O18是D18—N18的方差之和用求和公式表示
3.用运规划求解计算级配
菜单栏里点击“规划求解”选项,如果没有这一项点击加载“加载宏”加载。
点击后输入各种约束条件。
如图2所示
图2
约束条件中D13=0,C8到C12都大于等于0,所求合成级配大于等于级配下限,小于等于及配上限。
然后点击求解,弹出对话框选择“保留规划求解结果”点击确定。
初步集料级配自动计算自动填充到表格,如图3所示
:
图3
4.做出表格后接着制作图形,点击菜单栏“插入”中“图表”,选择XY散点图中的“平滑线散点图”。
选择“下一步”后弹出“图表源数据”对话框,拖动鼠标选择18行为X轴源数据D18----N18,接着按ctrl键同步选择合成级配,级配中指,以及上限级配和下限级配的数据。
注意:
下边的“系列产生在”这一栏选择“行”。
如图4所示:
图4
点击下一步后弹出“图表选项”对话框输入图表名称及XY轴名称。
并且同时选择主要网格线,最后初步出现图表
图5
在图表区域单击鼠标右键选择“源数据”中点击系列用鼠标点击表格选择图线的名称及XY轴的区域,做出合成级配,级配中指以及上限级配和下限级配的曲线。
做出如图5。
注意:
X轴的数据区域是泰勒值D18—N18.
******特此说明:
很多设计单位施工单位做图表直接用对数函数直接作为横坐标,这种方式是错误的,做出的图形只不过形似,只有用泰勒横坐标表示才是准确直观的,泰勒值=10^(0.45*LOG(N,10),其中N为筛孔值,把该公式输入泰勒值的数据框中。
5.横坐标更改为泰勒横坐标
在“源数据”中继续添加,名称为各筛孔值,(19行)X轴数据选择泰勒值中的两项(20,21行)Y值选择相对应的两项值(22,23行),以19的筛孔为例,如图6和图7所示,图中表格虚线即为选定的XY轴值。
图6
图7
这么做的目的是制作名称为各筛孔值的竖直线段,只是用了其中的名称。
泰勒公式只是其中的媒介。
最后添加全部筛孔曲线值后如图8所示
图8
鼠标右键单击图表,选择绘图区格式选择区域颜色为白色,边框为黑色。
接着鼠标右键单击图表选项,标题中输入“AC-16集料级配图”X轴中输入“筛孔mm”Y轴中输入“通过率%”然后接着选择“数据标志”勾选“系列名称”.确定后图表上的显示会比较乱,把“上限”、“下限”、“规范级配中值”、“合成级配”等系列名称点选后删除(鼠标点一次就可以选定)。
对泰勒横坐标刻度线上端的名称点选2次(注意:
不是双击,要有一定的时间间隔,等到上端数据被一个小框选定下边没有被小框选定,就可以成功删除上端数字,下边的数字名称用作横坐标。
如图9所示:
图9
点击原来的横坐标数字,单击右键选择“坐标轴格式”字体选择“白色”背景选择“透明”。
(为了消除原来横坐标)。
接着点击选择对话框上部菜单栏中“刻度”,选择最小值为0.312(泰勒横坐标中的最小筛孔)最大值3.762(该题目中泰勒横坐标中的最大尺寸)当然为了图形美观也可以略大,最大值也可以略大点,交叉于0.312,如图10所示:
图10
同样鼠标右键单击Y轴坐标数字,选择坐标轴格式设置如图11所示
图11
做出图形如图12所示
图12
接着双击各条横坐标竖直刻度线把颜色改为黑色,数据标记选择“无”。
鼠标间隔双击图例中的各筛孔名称,依次删除。
间隔双击泰勒下部数据调整移动到具体位置如图13所示:
图13
到这绘图工作结束,可以手工自己调整C8—C12的各种集料在混合料中的用量,可以发现曲线随着集料的改变自动变化。
6.结束语
利用EXCEL中的规划求解功能可以准确迅速的求出接近于规范中值的级配方案,避免了图解法的繁杂。
并且集料种类可以多达数种,并且操作简单,做出一个级配后,可以在以后的配合比优化设计中反复使用,只需更改几个资料数字就可以做出满意的级配。
很多设计级配人员用EXCEL软件绘制级配图时直接用对数横坐标,其实这种方法是不准确的,本文介绍的运用泰勒横坐标值表示横坐标可以更加准确的表达某个筛孔的通过率,避免了对数横坐标的表观不明确,调整曲线不明朗等缺点,调整级配时会更加有针对性和准确度。
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