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文檔簡介
1、高等品質管理投石器-實驗設計,指導教授:童超塵 教授第六組 Team Member:9721206 林昇坤9721207 黃俊明9721226 邱柏穎,大綱,案例說明實驗的規(guī)劃實驗的執(zhí)行實驗結果分析與確認結論,文獻探討,(一)中國投石器的歷史: 投石器在春秋時代已經(jīng)有使用,不過沒有清楚的文獻記載,已不可考,那時候名為「炮」,再細分一點,分成炮車、單梢炮、雙梢炮、五梢炮、七梢炮、旋風炮、
2、虎蹲炮、拄腹炮、獨角旋風炮、旋風車炮、臥車炮、車行炮、旋風五炮、合炮、火炮等,其功用也不同,有些適用來守城,有些則是在站場上大顯神威,有些則是專搞破壞。中國投石器的最早的詳細記載,是三國時代魏軍劉曄所發(fā)明,曹操用來對付袁紹的投石器。三國時代劉曄和孔明對於投石器都有很大的造詣,自然是「攻城掠地,無往不利」。(二)西洋的投石器:??外國對於投石器也有使用,如法國,英國等歷史悠久之國,大多有投石器的痕跡。投石器出現(xiàn)於西元前十三世紀,是由
3、小型投石器開始發(fā)展,拿於手上,可拿2、3個,但那時還只是輕武裝的兵士,所以只負責輔助的工作。,文獻探討,(三)投石器之功用: 投石器在攻守城中往往扮演極重要的角色,因爲大多數(shù)的兵器都是直射武器,只有投石器是拋射武器,可以越過障礙攻擊敵人,但這些炮本身缺乏防護,所以多半必須倚城而戰(zhàn),否則連射都還沒射,就躺在地上看星星囉。投石器也有射程記載,像單稍砲,射程為78.25公尺。投石器不只是攻城用,像羅馬人的貴族,就把
4、投石器拿來遊戲,有點類似籃球,不過,投的進嗎?(四)投石器的發(fā)展:?? 南宋時,投石器已成對重型投石器,利用繩子拉起,可以減輕拉的重量,以節(jié)省人力。 投石器的構造原理及威力,使許多人驚訝,進而進入電腦遊戲界,只要有關歐洲的歷史遊戲,大多有投石器的影子,如:AOCII(世紀帝國二)、危城之戰(zhàn)等。,文獻探討,投石器的科學原理:1.槓桿原理:「施力點」壓下去的地方,「支點」就像翹翹板中間支撐地板處
5、,也就是曬衣夾中間鐵絲,「力臂」即施力點和支點的距離,「抗力點」投石器放乒乓球的地方第三類槓桿,即施力點在中間的第一種槓桿。投射桿(抗力臂)越長,彈丸越輕,射得越遠。2.能量守恆:彈力位能轉化為動能,使乒乓球彈射出去。並分為垂直動能與水平動能。垂直動能使乒乓球彈到高位置,得到位能;水平動能使乒乓球獲得水平方向的初速度,決定彈射的距離。,文獻探討,第三種槓桿例如:鑷子、烤肉夾子、筷子?? 這種槓桿的力點一定比重點距離支點近(Typ
6、e A),所以永遠是費力的。第一種槓桿例如:剪刀、釘鎚、拔釘器??這種槓桿可能省力可能費力,也可能既不省力也不費力。這要看力點和支點的距離(type B):力點離支點愈遠則愈省力,愈近就愈費力;如果重點、力點距離支點一樣遠,就不省力也不費力,只是改變了用力的方向。第二種槓桿例如:開瓶器、榨汁器、胡桃鉗??這種槓桿的力點一定比重點距離支點遠(Type C) ,所以永遠是省力的。,案例說明,,案例說明,系統(tǒng)目標/範圍:古代戰(zhàn)爭用投
7、石器互相攻打,因此我們想知道投石器擊中目標的準確度有多高?如何能夠調(diào)整發(fā)射條件並精確命中目標。本組投石器實驗以能命中150 CM的目標值,並且將管制範圍控制在140 CM ~160 CM ,選出最佳的設定值。選擇專案負責人及成員:專案負責人林昇坤:負責實驗設計與 Minitab 運算成員黃俊明:負責投石器實驗邱柏穎:負責數(shù)據(jù)記錄,投石器圖解,研究動機與目的,研究動機古代戰(zhàn)爭用投石器互相攻打,因此讓我們想知道投石器擊中
8、目標的準確度有多高?如何能夠調(diào)整發(fā)射條件並精確命中目標。 研究目的:探討投石器的三個因子,可以使物品精確距離? 研究設備:器材:投石器、橡皮筋、乒乓球、皮尺,研究過程,方 法: <實驗一>探討投石器壓下去的那一種組合,可以使乒乓球達到150 CM+-10 CM 的範圍?利用乒乓球分別在三因子兩水準各彈射四次,觀察紀錄及測量其距離。,特性要因圖,實驗的規(guī)劃,,品質設計之定義,品質特性:投石器投球的距離品質因子
9、:投石器:投射桿距離、角度、水準:A(投射桿距離):2水準B(角度):2 水準C(橡皮筋拉力):2 水準需求:品質特性要接近目標值 150 CM ± 10 CM品質設計之分類離散型水準,實驗的執(zhí)行,,Full Factorial Design,Full Factorial Design Factors: 3 Base Design: 3, 8Runs: 32 Repli
10、cates: 4Blocks: 1 Center pts (total): 0All terms are free from aliasing.Results for: 第一次實驗Factorial Fit: Y(距離) versus A(投射桿距離 ), B(角度 ), C(橡皮筋拉力 ) Estimated Effects and Coefficients for Y(距離)
11、 (coded units),實驗結果分析與確認,,研究結果,進行全因子實驗設計,本實驗只要進行8次的實驗,重複實驗次數(shù)4次共計32次。R-Sq(adj) 91.39 % 解釋度為91.39%,研究結果,含A*B*C 的交互作用不顯著P-Value為 0.07R-Sq (adj) 91.39 % 解釋度為91.39 %,研究結果,將A*B*C 的交互作用不顯著的因素消除得到R-Sq (adj) 90.50% 解釋度為90.
12、50 %Residual Error (合併誤差項)為1063.5 (Adj MS)Lick of Fit P-Value 為 0.07,研究結果,Main Effects : P-Value 為0.000 顯著差異2-Way Interactions: P-Value 為0.000 顯著差異3-Way Interactions : P-Value 為0.07 無顯著差異Residual Error 全數(shù)為Pure E
13、rror DF=24,研究結果-Effect Type,Significant(有區(qū)別的):A、B、C、AB、AC、BC,,研究結果,Normal Probability Plot of the Residuals 有顯著差異。 A2B2C2為影響距離的主要因素,研究結果-交互作用圖,由圖形上所述並無交互作用。,研究結果,Global SolutionA(投射桿距離 ) = 0.17002B(角度 )
14、 = 0.16335C(橡皮筋拉力 ) = 0.31032D=1,結論,由實驗結果發(fā)現(xiàn),A(投射桿距離 ) = 0.17002、B(角度 ) = 0.16335、C(橡皮筋拉力 ) = 0.31032 可以得到最佳值 150 CM + - 10 CM。由實驗結果發(fā)現(xiàn),乒乓球射出去之後的距離回因為人員的不同,而有所差異,且有些因子的距離因為,會碰到柱子而使的數(shù)據(jù)有影響,其次為射出去之後距離橡皮筋的彈力會影
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