案例1:相关性分析
美国“泰坦”火箭每次发射有A、B两只助推火箭(Solid Rocket Booster, SRB),每只助推火箭上有3个连接件,共上共有6个连接件。工程师罗格把“泰坦”火箭24次发射的数据罗列了出来,以研究在航天发射中,助推火箭上的连接件的硬度是否受发射温度的影响。24次发射中有一次发动机遭到了永久性破坏,这次的损坏数据不算,应分析其他23次数据。图1.1给出了在该航天飞机的23次飞行中,损坏的连接件的个数和发射时的温度。
1.1:火箭23次飞行中,损坏的连接件的个数和发射时的温度(华氏度)
用表格形式罗列如下:
1.1: 23次发射数据
在上表显示的23次飞行中,共有7次损坏,具体情况如下表:

型号
日期
温度
接口件损坏
2
2
11.12.81
70
1
10
41-B
02.03.84
57
1
11
41-C
04.06.84
63
1
13
41-D
08.30.84
70
1
15
51-C
01.24.85
53
2
22
61-A
10.30.85
75
2
24
61-C
01.12.86
58
1
表1.2: 接口件损坏情况下的环境温度

问题:

1、根据以上数据材料,请判断接口件损坏与温度之间有没有相关关系。请写出判断的过程和理由。
案例2:凯悦酒店施工难题
凯悦酒店集团(Hyatt Hotels and Resorts)是世界顶级的跨国酒店集团,为目前世界十大知名酒店品牌之一,在世界各地管理数百间酒店,素以豪华及舒适驰名。在1978年设计位于美国密苏里州堪萨斯城市区的新旅馆时,酒店设计者想要安装一些花哨设备。负责建筑设计的建筑公司想出了一系列在天花板上悬挂空中走廊(Hotel Skywalk)的设计,这样就可以让人们从拥有极佳视野的高处向下俯看。这是一个非常好的设计,赢得很多人的赞叹。
2.1a
原始设计(图2.1a)虽然很简洁,但有两大问题:
一是安装困难:杆子需要穿过两层走廊固定在天花板上。而且一般来说,越大的东西越难操作(比如把桌子分拆成零件搬回家要比把一张完整的桌子搬回家简单的多)。何况那根长杆还必须全部弄出螺纹才能使得固定上层用的螺母可以装进去,这些螺纹又很容易因为运输和安装过程中的不小心变形失去作用。

二是后期装饰的石膏板不容易贴面。
怎样把事情变得简单一点?于是负责制造长杆的钢铁公司向总结构工程师更改设计,修正为下层过道的钢索在上层过道上固定,一根长杆换成了两根短的,如图2.1b所示。这样就变得易于安装了,而且看起来达到了一样的效果。总结构工程师同意该方案
2.1b
问题:如何评价新设计?
案例3:德国ICE-884高速城市列车
德国城际特快列车(Inter City Express)是德国这个以工程技术闻名的国家的一个杰作。它于1991年6月2日投入运营,一时间举国欢庆。此时柏林墙刚刚倒塌2年,先进的城际特快象征着统一德国的光明前景。城际特快很快就受到了乘客的欢迎。投入运营2年后,每天都有6万5000人乘坐城际特快。它快速、舒适而且方便,从航空公司那里吸引来很多乘客。
德国城际列车的速度相当快,常规时速达到250km,大大缩短了旅程的时间。同时,它拥有先进的安全设施,包括加强铝制造的车架和计算机控制的车上监控系统。但速度和安全并非城际特快的所有卖点,它还非常豪华。车厢内配备了空调,座椅上设有耳机,可以选择收听音乐。有的车厢甚至安装了电视。它就像飞机的商务舱一样舒适豪华,这正是设计人员希望的效果。列车采用了镇静钢车轮,即整体车轮。传统的整体车轮又叫一片式车轮,由一块钢铁制成。但不久,经营城际特快列车的德国铁路局便发现,这些车轮磨损存在技术问题。车轮磨损的方式非常奇怪,尤其是在列车高速运行的时候,噪音和震动情况更加严重,乘客在车厢里就能感觉到。这种情况在餐车里最明显,盘子会晃动,眼镜都会掉下来。德国铁路局需要解决这个问题。为了消除“餐厅的隆隆声”,他们必须采取措施,保全城际特快列车平稳的名声。
图3.1:组合车轮示意图
2个月后,德国铁路局决定采用组合车轮代替原来的整体车轮。组合车轮,或者叫“两片车轮”,由一个外轮缘包着一个内车轮,中间还夹着橡胶,这种设计能够帮助减轻震动,使列车行驶更加平稳。1992年8月31日,新的064型组合车轮应用于城际特快列车,立刻改善了旅途质量,餐车上的锅碗瓢盆再也没有叮叮当当地乱响了。
问题:应该不应该将一片式车轮改为组合车轮?为什么?
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