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清华大学工业工程系

2010 实验设计 Project 报告 影响小球弹出距离的因素探究 清华大学工业工程系工

7 实验设计 Group1 [ 键入公司地址]目录 项目名称及单位.

3 摘要.3 问题描述.3 背景.3 实验设计.4 实验工具.4 响应变量列表.4 影响响应变量因素的鱼骨图分析.5 可控变量列表.5 固定变量列表.6 干扰参数列表.6 已知或疑似交互变量列表.7 实验制约因素及控制.7 实验设计准则.7 实验数据分析及最优设计

8 实验数据.8 因子分析.8 优化设计.20 测试及结论.25 本实验的不足之处.28 References.28 项目名称及单位 名称:影响投石车发射距离的因素探究 单位:清华大学工业工程系实验设计第1小组 组员信息: 学号 姓名 邮箱 备注

2007010852 况韵 [email protected]

2007010854 朱震轩 [email protected]

2007010861 陈永涛 [email protected] 组长

2007010876 王高楠 [email protected]

2007010881 程屿晨 [email protected] 表格

1 摘要 我们这个项目的主题是探究影响投石车发射距离的因素, 并找出一个最佳的 参数值设置组合,使投石车弹出小球的距离为 2.7 米,并使之标准差尽量小.在 实验中,我们将用实验设计的方法,研究几个可控因素对这个距离的影响.在这 个过程中, 我们会进行大量的数据收集和统计分析,从而找出我们所需要的各参 量的值. 在完成了一个

3 因素的全因子检验之后, 我们获得了

8 组共

40 个数据, 利用这些数据我们确定了变量之间的相关性, 给出了对于均值和标准差的拟合方 程,而后对 2.7m 的目标值分别采取了固定一个变量,寻找可能的其他变量组合 的方法,一共找到了

3 个因子组合.而后,我们使用这三个因子组合又进行了测 试检验,发现了一种组合可以使均值达到 266.2cm,标准差 6.4,达到了实验的 目的. 问题描述 通过考察影响小型投石车所抛射的弹球的飞行距离的因素来确定各因素与 弹球飞行距离的相关性及影响程度,确定使弹球可以飞行特定长度的各参量值. 我们最终要实现的飞行距离是2.7米. 背景 小型投石车的主体由普通木材制成,由钉子及转动副组成,实验人通过向后 拉紧小型投石车转臂上的橡皮筋来投掷弹球. 由老师上课所做的演示实验可以观 察到,弹球飞行距离与挡板位置、橡皮筋松紧程度、橡皮筋的支点位置、转臂后 拉距离等都有关系,且表现为正向关系. 本次试验基于普通的实验场合,确定一个固定飞行距离,然后通过实验来寻 找各因素对飞行距离影响,最终确定一系列合适的变量值. 实验设计 实验工具

图表

1 如

图表

1 所示, 在投石车实验中, 我们主要使用的工具为: 木质投石车、 小球以及卷尺. 实验在平坦的地面上进行. 响应变量列表 响应变量(单位) response variable (units) 正常操作水平 与范围 normal operating level &

range 测量精度 (测量方法) meas. precision, accuracy How known? 与试验目的的关系 relationship of response variable to objective 小球所能到达的距 离(m) 0.5m―6m 卷尺测量 精度:0.001m 目测 通过距离的测量确 定到达到 2.7m 处的 控制变量组合 达到 2.7 米处的波动 水平( 计算标准差 使用 Minitab 计算从达到 2.7 米的组合 中找到波动最小的 组合 表格

2 影响响应变量因素的鱼骨图分析

图表