什么是数据表-工程数据表的例子

乘法表或乘法表可能是任何学生学习的第一个数据表。许多人记住它，并将其铭记一生。有些人把它当作工具，每天多次使用它来完成计算付款、计算汽油消耗和剩余距离等任务。

工程师也需要使用不同的数据表来完成他们的日常工作。在一天的工作中使用的表格可能从三角、对数和统计表到热力学和材料规格表。随着时间的推移，只要有可能准确地计算所涉及的数据，计算尺、公式图、科学和工程计算器等工具，以及现在的计算机，都在进化中使工程受益。尽管技术在进步，但许多工程数据仍然以行和列的形式呈现和使用。其中的例子有结构型材的规格，如工字梁、c型梁、l型梁、管材、金属合金的冶金规格、半导体的特性等。使用数据表是使工程师能够以专业的方式完成工作的能力。

什么是数据表?

数据表是一种将数据排列成信息格式的方法。自数据通常被看作是获取信息和知识的最低层次的抽象(ref。维基百科,数据)，通常是由数据收集活动产生的数字、单词、图形等组成的集合。当数据以满足某些查询的方式进行处理和排列时，它被称为信息。将数据整理成信息格式的基本思想是场而且记录的概念。由几个字段组成的记录提供了关于特定Item的信息。字段是记录的主题项的属性。数据表是按表的行排列的记录的集合，而表的列表示这些记录的字段。

一个工程数据表的例子

想象一下，一位工程师正在设计一个钢结构，作为他分析的结果，他正在寻找一个合适的梁剖面来承受一定的施加力。

在如下所示的欧洲标准梁(IPE)数据表中查找候选i型梁轮廓的横截面面积，他可以计算不同轮廓的绝对应力，并选择满足材料规格、最小重量和合适尺寸等设计标准的轮廓。

当然，上面的例子是原始的，也许是古老的设计结构的方法，现在有复杂的工程软件，嵌入必要的数据表，并促进这些工程任务。

图片:维基百科,I-BeamCrossSection.svg

表格:来自维基百科，工字梁

其他工程应用

使用数据表查找或表示所需的信息并不是数据表的唯一工程应用。它们可能有其他的工程应用，如不同的数值分析方法，例如，解决繁琐的高阶非线性方程，通过以微分方程的形式建模这些系统并求解这些方程来模拟工程系统。在实践中，有组织的数据可以应用于任何数值分析方法。

数据表也可以应用于质量保证方法，以表示，例如，FMEA(故障模式和影响分析)图表，控制计划，或统计数据。

很明显，数据表在工程中的应用并不局限于上面的例子，对其中任何一个应用的描述都可能需要一篇独立的文章。但是，我们在下面列出了一些真实的使用示例。

如何制作数据表

创建数据表的最简单方法是用铅笔和尺子在纸上绘制具有足够行和列的表，并用适当的收集、测量和/或计算数据填充创建的单元格。更有效的方法是在计算机电子表格中做同样的事情。无论采用何种方法，每一行都应该包含通常是数据表主题的实体的不同属性。

像Name、ID和/或自变量这样的关键属性通常位于表的左侧。然后是收集和/或测量的数据和其他因变量，最后在右侧是计算、总结和/或总结的数据和评论。这样，每一列的项目应具有相同的性质和单位，如上图中梁高单位为mm，单位长度重量单位为Kg/m，横截面面积单位为cm2。

使用示例1:在项目中使用数据表汇总和排序材料

几年前，作为一名生产经理，我被分配制造零件，制造组件，并组装碎石机设备。我使用80286 MS-DOS PC上的电子表格软件来总结和订购项目中使用的材料。

材料主要是工字梁、c型梁、l型梁、板等结构型材，以及紧固件和机械设备。我们有一个按组件、机械和设备分类的零件清单。机器和设备没有什么问题。

主要的问题是在子组件中使用的材料，因为每个子组件的结构元件的单独长度都在零件列表中给出。不同组件的材料类型或多或少是相似的，例如，一种工字钢的不同长度应该用于几个组件，而市场上的工字钢长度为12米。因此，我们必须订购12米的横梁，然后将它们切割成所需的长度。

在电子表格软件中，为这些类型的材料创建了一个数据表，并将每个结构元素的属性输入到表中，然后按材料类型进行排序。通过这种方式，每种材料的不同长度可以很容易地组合在一起，然后除以市场上可用的长度。

这一尝试的结果是，原材料减少到大约三十种，并订购和购买每种类型所需的数量。

例2:如何用数据表解方程

有一次我参与设计了一个螺纹杆，它应该是通过滚丝工艺制成的，如下图所示。滚丝是通过物料流动形成螺纹的过程，将一些物料从毛坯直径以下推到毛坯直径以上。因此毛坯直径应介于螺纹的最小直径和最大直径之间。滚丝工具制造商的技术文件建议，该直径应非常接近螺纹的节径。然而，在实践中我们发现，坯料直径应该精确地确定，因为较大的坯料直径会导致较大的主直径和螺母内的紧密配合，较小的坯料直径会导致较小的主直径和螺母内的松散配合。为了使螺纹直径保持在功能公差范围内，我们必须以百分之一毫米的精度确定毛坯直径。

计算毛坯直径的概念是推到毛坯直径以上的材料体积等于从毛坯直径以下移动的材料体积。这样就可以导出一个方程，其中空白直径是唯一未知的。乍一看，这个解似乎很简单，但实际上我们有一个四阶方程，项很长很复杂，写了两页多纸。求解这个方程是一项枯燥乏味的工作，由于计算过程中可能出现错误，有太多的不确定性。

我们必须找到另一个解决方案，这个解决方案显然是使用数据表。使用电子表格应用程序，我们创建了一个数据表，其中左侧的第一列被分配为银行直径，中间的列被分配为计算线程轮廓的峰值和谷量所需的必要的线程轮廓元素。右边最后一列为螺纹廓形的峰谷体积之差，用四位小数点表示。

在填充空白直径列后，数值范围从适当小于节径到适当大于节径，使用百分之一毫米的步进电子表格计算结果，我们得到了答案。这个答案在实际操作中得到了验证，并通过百分之一毫米的微小修改确定了毛坯直径。

参考文献

作者亲身经历

维基百科的文章工字梁

维基百科的文章数据