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文档简介

序言在远古时期,我们祖先曾经应用这些原理创造了震惊世界奇迹;在当代,无数应用实例告诉我们:“万变不离其中”,“事物在改变,应用原理没有变”;在今天和未来,这些原理将继续指导我们去进行开拓!创新!阿奇舒勒明确指出:“处理创造问题过程中所寻求科学原理和法则是客观存在,大量创造面临局部问题和矛盾也是相同,一样技术创造原理和对应处理问题方案,会在以后一次次创新课题中被重复应用,只是被应用技术领域不一样而已。”第1页1表5-340个创新原理01、分割原理02、抽取原理03、局部特征原理04、不对称原理05、组合原理06、多功效原理07、嵌套原理08、反重力原理09、预先反作用原理10、预先作用原理11、预置防范原理12、等势原理13、逆向利用原理14、曲面化原理15、动态化原理16、不足或过分作用原理17、多维化原理18、振动原理19、周期性作用原理20、有效连续作用原理21、急速作用原理22、变害为益原理23、反馈原理24、中介原理25、自服务原理26、复制原理27、一次性用具替换原理28、替换机械系统原理29、气压或液压结构原理30、柔性壳体或薄膜结构替换原理31、多孔物质原理32、变换颜色原理33、同质化原理34、自弃与再生原理35、物理参数改变原理36、相变原理37、热膨胀原理38、强氧化作用原理39、惰性介质原理40、复合物质原理第2页201分割(分离)大鼎带耳高133厘米,长110厘米,宽78厘米,重达875千克。庞大器物,分块浇铸。

司母戊鼎第3页3A将一个物体分割成几个独立部分当代应用实例:为垃圾回收分门别类地设置多个不一样回收箱。大货车分割成独立车头与车厢发射中M270和正在爆裂M270子母弹第4页4B将物体分成可拆卸几部分

当代应用实例:组合家俱活动房屋第5页5C提升物体分割程度当代应用实例:活动百叶窗取代整幅大窗帘大型平板玻璃批量生产线上辊轴传输线由单个滚轴向多个滚轴直至用盛满熔化锡槽子来替换熔化锡玻璃第6页6钢筋混凝土梁运输

(美国专利:6,581,343)工程背景:钢筋混凝土梁广泛用于民用和工业建筑。往往是在工厂造好以后,才运输到工地。过宽单段工字型钢筋混凝土梁在公路上运输时需要专用运输车辆。在许多情况下,(尤其是狭窄路面或山区)预制混凝土梁运输都是个大问题。单组钢梁路面最大宽度第7页7钢筋混凝土梁运输应用分割原理将预制钢筋混凝土梁分成轻易组装和拆卸两部分。钢梁分成两半二分之一钢梁另二分之一钢梁平底板加强柱螺母螺栓第8页802抽取原理海拔1612米武夷山主峰大殿避雷装置第9页9A抽出物质中“负面部分”或属性将物质中不需要部分或有妨碍性质抽取出来当代应用实例:干燥剂、冰箱除味剂将潮气和异味抽出。医学透析治疗为预防病人过多地接触X光,一个特殊设计铅屏使X光只射在必需部位第10页10B抽取物质中必要、有用部分或属性当代应用实例:用光纤或光波导分离主光源,以增加照明点;成份献血,只采集血液中血小板;微波滤波器;飞机副油箱(进入战斗时,抛弃副油箱)手机中SIM卡第11页1103局部特征原理三个金人哪个最有价值?第12页12A将物体(或外部环境、外部作用)由同类结构变成异类结构当代应用实例:晶体定向生长、氮化、扩散过程温度梯度代替恒定、均一温度。USB接口腿部残疾人鞋(高度不一样)凸轮机构矿井中为降低粉尘用是喷水装置向煤矿巷道里喷水,水滴越小,防尘效果越好,但微小水滴易形成雾,造成现场工作困难。处理方法是:喷水枪是由形成沿着小水滴外加一层大水滴组成锥形面。第13页13B使物体不一样部分含有不一样功效当代应用实例:有轨电车含有用以沿轨道运动金属轮和用于在无轨地段运行普通汽车轮,沿轨道运行时,普通汽车轮作为推进装置,而金属轮用来控制运动方向。带各种惯用工具瑞士军刀计算机键盘尘土过滤器内层过滤器(深入过滤孔稍小)外层过滤器(初过滤孔稍大)第14页14C物体各部分都处于最有利于

执行工作条件下当代应用实例:太阳能硅电池随动装置,用以获取太阳最好照射工具箱超声波钻孔机为降低温度,关键部分用导热材料,外围部分用耐磨材料第15页15提升液流流速测量精度

(美国专利:5,861,561)工程背景:管道内流速较低时,出入孔间压差较小。假如压差下降到某个临界值时,测定准确度就会大大降低。导管流体旁通部分流量计测量精度会因流速降低而下降第16页16提升液流流速测量精度依据局部特征原理将将测量装置由均匀结构改为不均匀结构:1、将进入流量计液体嘴安装在旁通口上,以确保输入液体压力;2、使用截面缩小管道。流量计喷嘴缩小截面第17页1704不对称性原理6000年前穿绳提水陶罐第18页18A将物体形状由对称变为不对称当代应用实例:为改进密封性,将O型密封圈截面由圆形改为椭圆形;在搅拌容器中,使用不对称形搅拌叶片;电插头(引入形状不对称用于吸引人们注意来预防不正确使用)第19页19B已经是不对称形状物体,深入加大其不对称程度当代应用实例:底部呈斜面液化气罐一旦燃气快用完时,燃气罐会自动发生倾斜电力冶炼炉电极非对称地置于炉中,以方便矿石送入和金属溶液流出第20页2005组合原理战国时期,我国青铜铸剑

第21页21A在空间上将同类或相邻或辅助操作物体组合在一起当代应用实例:将多层玻璃用水粘合在一起,便于磨削加工;组合音响设备(收音机、CD、磁带等)水陆两用汽车;集成电路板上多个电子芯片第22页22B将时间上相同或相近或辅助操作物体组合在一起当代应用实例:利用生物芯片可同时化验多项血液指标;摄影机在拍摄影象时同时录音;计算机反病毒软件在扫描病毒同时完成隔离、杀毒、移动/复制文件等操作。冷热水混和龙头;坑道里装有喷嘴掘进器将热蒸汽喷向冻土方便采掘第23页2306多功效原理石刃石斧第24页24使一物体含有能替换其它

物体多项功效当代应用实例:门铃和烟气报警器组合;多用途可折叠沙发床;带有圆珠笔教鞭;含有扫描、传真和复印功效打印机;带电击器手电筒;便携水壶盖子同时也是水杯。牙刷把柄内装牙膏门铃和烟气报警器组合第25页2507嵌套早在宋代出现中空、可转动双层象牙雕第26页26A把一个物体嵌入第二个物体,然后将这两个物体再嵌入第三个物,依这类推当代应用实例:伸缩式天线;液压起重;伸缩式钓鱼杆;俄罗斯套娃悬浮式储油箱可同时存放不一样型号原油第27页27B使一物体穿过另一物体空腔当代应用实例:手机书写笔(平时插入机体上专用孔中);汽车平台上起重机伸缩起重臂。折刀和可伸缩刀;滑行门/推拉门教鞭笔第28页2808反重力原理曹操称象第29页29A将物体与另一含有升力物体组合,来赔偿物体重量当代应用实例:气球、降落伞、飞艇、船、潜水艇等。用氦气球悬挂广告条幅救生圈第30页30B利用外部环境(空气动力或流体动力或其它力)来赔偿物体重量当代应用实例:风力发动机离心制动性转速调整器——将调整器负载制成可产生气动力制动作用桨叶形,安装在转子垂直轴上,在风增大时,将发动机转子转速控制在一个限定范围在月球车轮胎里设置球形重物,用以降低月球重心,保持月球车稳定性。水翼船、潜水艇轮船(应用水上浮力承载重物)有浮力材料制作毛笔笔杆第31页31巨大船坞建造

(美国专利:3,942,460)工程背景:装配船体通常在造船厂进行。在陆地上建立装配大型船只大型造船厂,要建立巨大干船坞,成本过高。第32页32巨大船坞建造建立水上船坞利用水浮力来实现重量赔偿第33页33浮式船坞浮式船坞大型船坞装着潜艇第34页3409预先反作用元代(1316年)所制有着三级漏壶浮箭式刻漏第35页35A按需要完成作用预先完成反作用针对需要完成作用而可能出现不利原因,预先施加反作用,用以防范其不利原因产生。当代应用实例:在建造铁道时,在铁道路基转弯处,向转弯产生离心力方向一侧倾斜。内有波纹层包装箱纸板在制作时使其波纹层和表面层反向弯曲,当胶水干燥后,纸板即可到达平直状态第36页36B对处于受拉伸状态物体,给予预先施加压力当代应用实例:为使混凝土在拉伸状态下很好地工作,预先经过压缩方法将其缩短(提供预应力)在灌注混凝土之前,对钢筋施加应力第37页3710预先作用在南宋末年,在蒙古军队攻占襄阳战斗中,首次使用了半自动投射抛石车襄阳炮第38页38A预先部分或全部完成物体所需作用当代应用实例:邮票打孔;不干胶粘贴(预先将塑料带粘上胶制成“胶带纸”,到时可随用随扯)为了处理铁道枕木易于腐朽问题,预先給树木刷上渗透漆第39页39B预置物体,一旦需要时能及时地从

最方便位置发挥作用当代应用实例:为处理马路两旁树木浇灌,在树底土壤中预先埋入水管;道路转弯、分岔或出口处设置预先提醒牌;手机预设单键拨号功效;在停车场安置咪表预付费系统打石膏时预置锯片第40页4011预置防范扁鹊论三弟兄医术第41页41对可靠性较低物体预置紧急防范办法当代应用实例:图书中防盗磁卡;汽车安全气囊;码头边上防撞轮胎;电闸盒里保险丝。应急楼梯/防火通道备用降落伞第42页4212等势重达46.5吨永乐大钟悬挂在二层钟楼上

第43页43改变工作条件,降低物体提升或下降当代应用实例:三峡大坝水闸利用注水系统调整水位差;方便轮椅通行无障碍通道;为方便汽车维修设置地槽;工厂中自动运料小车与操作台同高传送带运输大型预制混凝土管卡车带轮子“车臂”穿过管子使它稍离地面,即可起运第44页4413逆向运作春秋战国时期,楚国有个卖兵器人,在市场上把矛和盾放在一起叫卖传说。

从1901年“吹尘器到“吸”尘器(赫伯布斯)第45页45A不以常规要求作用,而是用相反作用来替换当代应用实例:在切割金属时,按常规,用冷却液浇在刀具和被加工件表面上进行冷却。然而,采取局部冷却工具工艺,同时给予局部激光,能够大大改进金属切割质量和经济性。采取冷却内置件方法,使两个套紧物体分离,而不是用加热外层物体。生产夹心巧克力糖第46页46B把物体(或过程)上下翻转或倒置当代应用实例:把杯子倒置,从下边喷入水来进行清洗;切割时,为使粒屑不落到零件上,将刀具安装在加工件下冰箱滑轮应用第47页47实例:让机器人倒过来放改用机器人来操纵机床,刚安装好机器人,以闪电般速度完成全部工作流程。不过,工作半小时后,机器人就停下来了,其罪魁祸首是掉落在机床运动部件上铁屑,工人普通会不停地用刷子扫除铁屑,以保持机床清洁和连续性工作,但对机器人该怎么处理呢?把机床和机器人倒过来,当产品作用对象和地板之间没有机床时候,铁屑只能掉在地板上,问题也就迎刃而解了。第48页48C把通常活动部分变为不活动,把通常不活动部分变为活动当代应用实例:“游泳跑步机”(2.6X5.2)零件放置台铁水槽铸造大型薄壁零件装置按常规,铸件是处于静止状态,当铸造大型薄壁铸件时,让装有铁水浇杯静止,而让装有铸型工作台运动。跑步机加工中心将工具旋转改为工件旋转第49页49防暴盾

(美国专利:

6,622,607)工程背景:手持式防弹盾牌仅能够保护使用人员部分身体。为了防护整个身体,盾牌面积必须增大。不过,增大盾牌面积会使得盾牌变得沉重、巨大,而且不便于使用。旧式手提防暴盾因面积小不足以防护全身加大盾面积会使盾变得很沉重使用不便第50页50新型手持防暴盾用与原来相反动作到达相同目标(手持式防弹盾牌必须携带使用。反向作用原理提议:使用防弹盾牌时无须携带。)新型防暴盾滚轮第51页5114曲面化原理494~497年南北朝,祖冲之制造了一艘改进船只,有能够旋转桨轮(取代直线划船桨),它不用风力,一天能行很远,被称为“千里船”

第52页52A将直线或平面变成曲线或曲面,将

立方形结构变成球形结构当代应用实例:莫比乌斯杯;在建筑上使用弧形、拱形代替直线形两表面间引入圆角,降低应力集中飞机场上圆形跑道有没有限长度转动试验室桌(变直线为旋转)第53页53B利用柱状、球状和螺旋状结构当代应用实例:圆珠笔和钢笔球形笔尖,使书写流畅;安装在不一样高度机床之间进行零件自动升降传送装置是按一定角度以螺旋状形式,方便消除零件传送过程中产生加速转椅底部安装球形轮,以利移动犁头由刀片式改为滚筒式使工作效率提升1倍第54页54C将线性运动变成回转运动

利用其产生离心力当代应用实例:为提升耐磨性,点焊电极制成旋转滚轮形式。洗衣机(经过高速旋转,产生离心力来去除衣物上水分)油井架装有80~90米转轮第55页5515动态化原理公元4世纪前《西京杂记》一书中提到了“被中香炉”

第56页56A改变物体或外部环境,使在作用任何阶段,均能到达最正确性能当代应用实例:汽车可调整式方向盘、座位、后视镜等;全部车轮都能转向汽车。可后掠变机翼飞机形状记忆合金可调整直径电焊条以适应改变焊缝宽度第57页57B将一物体分成彼此能相对改变位置

几个部分笔记本电脑折叠椅适应于崎岖路面货车卡车后支架前支架液压钢筒第58页58C将刚性不活动物体变为可活动,可移动或含有可自适性当代应用实例:可弯曲饮用吸管医疗检验所使用胃镜和结肠镜第59页59在有限高度场所中模拟极高攀岩墙

(美国专利:5,919,117)工程背景:攀岩训练应不受天气约束。所以,将攀岩训练机放置在室内。一台固定式攀岩训练机通常有数十米高。这就对其放置地点有限制。怎样在高度有限房屋内进行模拟攀岩训练。支架地面攀岩墙面固定式攀岩设施第60页60利用有限高度模拟极高攀岩机构利用动态化原理,使机构转动方向与训练者攀爬方向相反)地面支架皮带抓手构架活动式攀岩设施第61页6116不足或过分作用当所期望效果难以百分之百实现时,则完成“稍少于”或“稍多于”期望效果,以使问题简化当代应用实例:打磨地面时,先在缝隙处抹上过量填充物;汽车钢套网状淬火,以提升使用寿命;设计电参数留有适当安全富裕量;处理前处理后磁发电机导体陶瓷板上塗强磁性导电材料(过分超额作用)用化学试剂攻击冰雹(不足作用)离子切割等离子弧发出过分火苗,以确保完全切割(过分超额作用)第62页6217多维化原理东汉时期,马援为说服刘秀平定陇西,用米做“沙盘”,被后人称之为中国最早“沙盘战术”。第63页63A将物体由一维变为二维或由二维变为三维空间运动当代应用实例:五轴铣床可准确完成三维复杂曲面切削过程;螺旋梯能够降低占用空间第64页64B利用多层结构替换单层结构当代应用实例:多层汽车库;位于商业大厅多层仓库货架;多层集成电路;多碟CD机第65页65C将物体倾斜或侧向放置当代应用实例:能够倾斜垃圾自动卸载车;工作面可变倾斜度绘图桌圆木竖起来存放第66页66D利用物体所提供面反面当代应用实例:在集成电路板两面都安装电子元件;在树下放置反射镜提升对太阳光利用(增加光合作用)第67页67E利用落在临近面上光流,或

落在现有面反面上光流\第68页6818振动原理《唐语林》中记载了一个有趣故事:钟磬共鸣,僧人得病第69页69A使物体处于振动状态当代应用实例:用于外科手术超声波手术刀电动剃须刀微波炉和电磁炉利用涡流和低频振动降低烹调时间第70页70B已振动物体,提升其振动频率直至超声频率当代应用实例:磁振送料机;经过测量零件机械振动频率,来腐朽偏差和存在缺点;热压缩焊接:将导体连接到集成线路板喷镀金属接触层,是压紧工作机构产生机械振动,其频率可在超声波范围内进行控制机械零件在超音速振动液体中得到清洗第71页71C利用共振频率当代应用实例:利用超声波共振击碎胆结石、肾结石;音叉使共振腔内氢气被加热到840摄氏度以上,然后与加入氧气在燃烧室混合燃烧实现燃料本身点火功效)A氢燃料、B氧化剂、C燃烧室英国研制无噪声风扇是提供电子组件转换成相反相位声音,应用麦克风捕捉电机和叶片噪声,然后再经过扩音器播放出来,噪音就被彻底消除了。第72页72D用压电振动替换机械振动当代应用实例:石英晶体机芯振动驱动高精度钟表第73页73E结合电磁场利用超声波振动当代应用实例:在感应熔炉中粉碎枝晶;制造半固态合金;高频炉中混合合金;在手术中采取超声波接骨第74页74日本巧妙地处理了在一个展览大厅里,同时需要放置十各种语言播音扩音器,而不会形成声音杂烩——用扬声器发出超声波振动(调制)使每一组扬声器发出两个含有相位相反超声波射线,射线在大厅需要区域交汇,相互抵消,致使经过扬声器就只剩下了播音员声音了。在地下设置一个由导磁材料制成屏障,经过脉冲磁场能够消除大功率地震波对高层建筑物固有频率形成共振。第75页7519周期性作用原理东汉末年,汉灵帝让工匠毕岚造出了一个“龙骨水车”

第76页76A用周期性作用(或脉冲动作)

替换连续性作用当代应用实例:利用可控脉冲对零件进行局部热处理警车警铃(间歇性鸣叫来招人注目)挖煤机钻头充上水并加上脉冲力脉冲加压浇灌机第77页77B假如作用已经是周期性,

则改变其作用周期频率当代应用实例:使用AM(调幅),FM(调频),PWM(脉宽调制)来传输信息;按需要调整分析、检验和测试过程周期性;第78页78C利用脉动间歇来完成另一个作用当代应用实例:在使专心肺呼吸器中,每五次胸廓压缩后,进行一次心肺呼吸;冲击钻;利用脉冲原理使烟囱冒出烟变成间歇环状烟雾,使烟雾能升至3000米高空第79页7920有效连续作用群炉汇流铸“永乐”第80页80A使组成物体各个部分均能连续保持在满负荷状态下运行当代应用实例:汽车在路口停车时,高速飞轮(或液压蓄能器)储存能量,使发动机得以补充能量,发动机在较低功率下工作;焊接机焊头做成轮状,用旋转运动代替往复运动,以使到达连续作业轮状焊头焊料感应加热器容器第81页81B不间断地作用,消除间歇和中止当代应用实例:工厂里倒班制;半波整流电路变成全波整流电路;点阵打印机或喷墨打印机(打印机头在回程中也执行打印)第82页8221急速作用原理北齐建立者文宣帝高洋(529—559年)“快刀斩乱麻”第83页83在极高速下进行作用过程或一些阶段瞬间高速作用,使作用过程中可能产生危险或有害影响降至最小。当代应用实例:快速切断管子,以至使管子来不及产生变形。发动机快速跃过共振转速范围;工件变形不过支撑工件砧板不变形;快速经过有辐射源区域;急火快勺炒菜。用X射线拍骨片;摄影用闪光灯铸造(锻锤高速落下)第84页8422变害为益

“逆风靡舟”在四百多年前,我国聪明船家创造了逆风靡船方法,而且一直使用至今。第85页85A利用有害原因,取得有益效果当代应用实例:利用垃圾发电当原油经过管道时会在管道内壁留下沉积物;当酸性液体经过管道时会腐蚀管道内壁;让原油和酸性液体轮番从管道经过,能一直保持管道光洁纸制家俱废纸第86页86B将物体有害原因与另一有害原因结合,用以消除物体所存在有害作用当代应用实例:发电厂用炉灰碱性中和废水酸性潜水中用氮氧混合气体(预防单独使用纯氧会使人昏迷或中毒)在炸毁旧房子前,为降低震害,先在周围挖一道深沟,振动波到达深沟时,即会反射回来从而抵消冲击波第87页87C加大有害原因程度,使之不再有害当代应用实例:建立防火隔离带

(当森林灭火时,为控制野火蔓延,在野火推进前方,预先用火烧掉一部分草木,以形成隔离带来预防森林大火蔓延)第88页8823反馈长城烽火台伴随长城所形成烽燧制度,以其完备报警设施,完整防御体系,与其遗留至今坚固墙体一样,堪称世界奇迹。

第89页89A引入反馈经过反馈来控制物质性能当代应用实例:利用温控器控制空调机启闭;利用声控器控制楼道灯开启;自动浇注电炉依据金属液温度控制电炉输入功率。声控喷泉第90页90B若反馈已存在,则改变反馈方式、控制反馈信号大小或灵敏度当代应用实例:将管理评价方式由考虑预算差异改为提升用户满意度;电饭煲依据食物成熟度来自动加温或断电。在机场5英里范围內,改变自动驾驶仪灵敏度。依据环境亮度自行控制路灯系统汽化器中燃料经过燃料箱中浮筒自我调整高度第91页9124中介原理在商代时,有些人创造了拉弓射箭时用“扳指”扳指虽小,意义重大。扳指征服了强弓,强弓装备了军队,军队保卫了国家。一个不起眼、辅助性中介物,在特定社会背景下,竟然有如此巨大作用。第92页92A利用中介物体来转移和传递作用当代应用实例:机加工中钻孔时用于为钻头或丝锥定位导套;弹琴用拨子装配(保护产品)第93页93B将物体和另一个轻易去除物体暂时组合在一起当代应用实例:化学反应中引入催化剂;失蜡浇铸法中腊模;托盘铺设钢轨时,在钢轨两边各装两个极易装卸半圆形磁铁插入器,使钢轨因暂时变成圆形便于滚动而减轻劳动强度铺设钢轨第94页94提升原油脱水充分度与速度

(美国专利:6,007,702)工程背景:从油井中冒出原油为油中带水乳剂,这种乳剂有很高稳定性。利用加热法分离,“油-水”分离不充分。水由此分离出来第95页95提升原油脱水充分度与速度在原油中加无机盐并经搅拌后,盐溶液密度大大超出原油密度,分离充分性和速度就会大大提升。无机盐和水由此分离出来原油无数水液滴搅拌器转轮无机盐第96页9625自服务北京定陵地宫石门自锁第97页97A让物体服务于自我,含有自补充、自修复功效当代应用实例:汽车使用有修复缸体磨损作用特种润滑油;不倒翁玩具;自补充饮水机高寒地域高压电线加热办法每隔5米安一个铁氧体环,利用铁磁性材料居里点,当气温低于0℃时能自动感应发烧第98页98B利用废弃物质资源及能源当代应用实例:食物、麦秸、草等有机废物直接填埋作为下一季肥料;利用了水流冲力使喷灌用喷头自动摆动或旋转,;利用热电厂余热供暖;永不磨损擦刮器加大擦刮器和传送带之间间隙让涣散物质上粉粒掉落在擦刮器上,从而降低空隙而起到擦刮作用锥形混凝土坝体地震时落下沙石对坝体起到自我保护作用混凝土坝体砂、石重力第99页9926复制墨子“小孔成像”试验,发觉了凹面及凸面反光镜成像规律。

第100页100A用简易和廉价复制品替换复杂、不便于操作、不轻易取得或易损、易碎、昂贵物体当代应用实例:虚拟现实系统,如飞行员虚拟训练系统;看电视实况转播替换去现场观看;用唱片、录音磁带、MP3或看光盘替换去音乐厅;第101页101B用按百分比放大或缩小影像(光学复制品)来替换实物当代应用实例:用卫星相片测绘替换实地考查,如地图是地形地貌纸面复制;经过拍照来测量和计算铁路货车上大圆木第102页102C假如可见光复制品已被采取,可转向用红外或紫外线光复制品当代应用实例:红外报警/门禁系统;集成电路制作紫外重复曝光摄影机。利用紫外光诱杀蚊蝇第103页10327一次性用具替换从竹简、皮革、锦帛到麻纤维纸,从麻纤维纸到树皮纸,从树皮纸到竹纸,从竹纸到废纸、麦杆和稻草造纸,每一次造纸术进步,都是以更易取得、更廉价造纸原料出现为契机,以更先进造纸技术和更高造纸产量为结果。第104页104用廉价物体替换昂贵物体,在一些性能上稍作些让步当代应用实例:一次性尿布一次性茶具替换打火机火柴,一次性使用针头替换木棍纸棍火柴第105页10528替换机械系统原理

秦始皇用磁石建造磁铁门预防刺客,以磁场作用来代替繁琐搜身检验第106页106A用刺激感官方法(光学、声学、味觉、嗅觉)替换机械系统当代应用实例:天然气泄漏报警用在天然气中加入气味难闻混合物来替换机械或电气类传感器简单有效用电热器加热金属棒,观察显微镜下物质微量运动抛光过程经过话筒来控制用味觉来检测齿轮上齿破损状态第107页107B采取电场、磁场和电磁场与物体进行相互作用当代应用实例:为混合两种金属粉末,用电磁场替换机械震动搅拌,能使两种粉末混合得更为均匀;玩具警犬在众多棍之中突然停在一个棍前汪汪直叫(利用铁磁效应)第108页108C场替换:用可变场代替恒定场;用随时间改变场代替定时场;用有组织结构场代替随机场当代应用实例:用特定发射方式天线替换早期全方位检测通讯系统;热塑性物质着上金属复层方法是在电磁场作用下,经过使热塑性物质与加热到温度超出它熔融温度金属粉末相接触而实现。第109页109D将磁场和强磁性铁磁粒子组合使用当代应用实例:铁磁催化剂,展现顺磁状态磁流变和电流变流体应用;在熔化金属表面生产玻璃电磁搅拌形成曲面使熔化金属表面呈波浪状花纹第110页11029气压与液压结构原理古人制渴乌,巧妙地借用了压力差,以真空负压吸水,形成虹吸作用。再以水静压驱动水来翻过高山,实现连续输水,到达隔山取水目标;另一个在数千年前就已经在应用压力差例子是中医拔火罐。第111页111将物体固体部件用气体或液体部件替换用气体或液体部件替换物体固体部件,为是利用气体或液体膨胀或静压缓冲功效,当代应用实例:采矿坑道中替换木支架可伸缩液压支架;减缓玻璃门关闭地锁中缓冲阻尼器。用于建立展厅暂时建筑气囊用于建睡垫、按摩垫液压充注气囊降低运动对足底冲击气垫运动鞋汽车中安全气囊第112页11230柔性壳体或薄膜结构替换以薄纱制成蚊帐,能够将蚊子阻挡在蚊帐之外,给自己营造一个轻易入睡空间。第113页113A用柔性壳体或薄膜结构替换传统结构当代应用实例:农业上使用塑料种菜大棚网球场地上充气薄膜结构保暖装置柔性计算机键盘携带方便,高低温不变形,静音设计,体积小,色彩艳丽第114页114B使用柔性壳体或薄膜

将物体与外部环境隔离当代应用实例:在蓄水池表面漂浮一层双性材料(一面为亲水性,另一面为疏水性)薄膜,降低水蒸发;真空铸造时在模型和砂型间加一层柔性薄膜以保持铸型有足够强度;透明医用薄膜胶带,在包扎好情况下也能方便地观察伤口;超市里包裹蔬菜和副食品保鲜膜。用比乒乓球还小漂浮球覆盖在油库中油面预防油被蒸发第115页11531多孔物质原理

在南宋时期就使用焦炭炼铁,欧洲最早用焦炭炼铁是英国,始于1788年。比我国大约晚了500年。

第116页116A给物体加孔或加入(或涂上)

辅助多孔物质当代应用实例:滑动轴承、涡轮叶片等用多孔材料制造,为强制填充润滑或冷却物质。液压系统中,泵出油经过孔状盘,能起到阀门作用为预防表面沾染硬物或杂质,物体壁用有孔物制作方便将特殊液体随孔泵出,去除表面杂质第117页117B若一物体已是多孔,则利用这些孔预先引入有用物质当代应用实例:将氢存放在多孔纳米管中,容量大且安全;竹纤维,其纤维横截面充满了椭圆形孔隙,能够在瞬间吸收并蒸发大量水分,人称竹纤维为"会呼吸"、绿色环境保护纺织面料。用药棉沾药水擦伤口为在液态金属中加入添加剂将浸透添加剂砖块放入液态金属方法第118页11832变换颜色原理

先民们在八千年前就已经熟练掌握了青铜冶炼技术了,冶炼技术重在掌握冶炼火候。

第119页119A改变物体或周围环境颜色当代应用实例:在冲洗照片暗室中使用红色暗灯;使用随温度改变颜色示温漆测量室内温度第120页120B改变难以观察物体或过程透明度,以提升可视性当代应用实例:随光线强弱改变透明度感光玻璃;确定溶液酸碱度化学试纸;绷带由透明物质做成,方便观察伤口改变情况第121页121C引入有色材料或使用有色添加剂来提升观察物体或作用过程可视性当代应用实例:研究水流试验时,在水中加入颜料紫外光笔判别伪钞;计算机软件中流场可视化技术;用于检测光缆破损区变色触膜光纤弯折破损区域变色触膜在炼钢厂,使用彩色水帘保护工人免遭紫外线第122页122D假如已经使用了颜色添加剂,则可转向借助发光迹线(荧光粉)追踪物质当代应用实例:在太阳能电池板上使用抛物面镜来提升能量搜集;含有发光材料纤维添加到材料中,用此来制造有假证件和现金。第123页12333同质化原理

建于辽代(1056年)山西应县屹立千年不倒木塔。

第124页124将一物体及与其相互作用其它物体采取同一材料或含有相同性质材料制成当代应用实例:使用与容纳物相同材料来制造容器,以降低发生化学反应机会用金刚石制造切割钻石工具(以金刚石粉粒作为切割金刚石工具,切割产生粉末能够回收)振动杆与熔化钢水同质用气态氧解涷固态氧气态氧固态氧陶瓷表面熔化金属振动杆第125页12534自弃与再生原理

古代失腊熔模铸造法第126页126A物体中已经完成功效和无用部分自动消失,或在工作过程中自动改变当代应用实例:用冰块做夯土筑坝模板,完工后,冰块融化(干冰升华)只剩下土坝。胶囊药品外壳自行溶化瑞典企业已开始生产可自动化解环境保护瓶微型弹簧制造(将弹簧绕在被冻洁弹簧芯上,而后,将芯熔化)第127页127B在工作过程中消耗或降低部分

自动再生当代应用实例:自动铅笔第128页12835物理参数改变原理

北宋咸平二年杨延昭以冰墙退敌巧妙地利用水物理状态改变,竟然能够拒敌于城池之外。

第129页129A改变物体物理状态为增强有效功效,将物体在固态、液态、气态、位置、动静状态等各项物理状态方面进行转换当代应用实例:将气体液化,以减小体积便于运输第130页130B改变物体浓度或粘度当代应用实例:用液态洗手液代替固体肥皂洁净效应更加好,且能够定量控制使用,降低浪费洗手液固体肥皂第131页131C改变物体柔性(灵活性)程度当代应用实例:跳水运动员在训练期间,自跳台跳入水池发生错误时,教练在运动员落水区域接通压缩空气脉冲,在这种情况下水起泡沫,变得非常柔软,防止了运动员受伤。内部装有簧片流体定量调整器经过调整簧片间距来控制流量第132页132D改变物体温度或体积当代应用实例:将温度升高到居里点,铁磁体改变成顺磁体烹饪(利用升温改变食品色、香、味)第133页133E改变压力采取真空吸入方法改变水泥流动性利用大气压力差改变高层建筑空气流动性能第134页13436相变原理

“冰鉴”我国在战国时期人造“冰箱”。利用相变,溶冰保鲜

第135页135利用物体相变时产生效应

(如:物体体积改变、热释放或吸收等)利用物体相变时产生效应来实现某种有效功效当代应用实例:水在冻结后会膨胀,可用于爆炸预先冻好冰块放入便携式容器内,用于短期保留所携带物品处于冷却状态用于密封截面形状不一样导管和孔口塞头制成杯型,里面充有易熔金属合金,它在凝固时膨胀,从而确保结合处密封和严实高效磨石(由水和磨砂混合乳状物冻结而成)第136页136提升降温防护服防护效果

(美国专利:6,185,742)工程背景:保护焊工,炼钢工低导热材料防护服在短时间内效果很好。很快,衣服内外温度到达平衡。第137页137提升降温防护服防护效果防护服外表面插入充有可融化材料14烷和16烷混合物,融点在10~16摄氏度之间。使用前,降温衫需冷却到摄氏度以下,方便混合物变成固相,使相变时产生吸热固相会熔化材料固相会熔化材料降温防护服降温防护服会熔化材料已经熔化了袋子袋子小隔室壁小隔室壁第138页13837热膨胀

李冰父子在四川灌县修建都江堰,以火烧巨石,然后在石上浇水,待岩石自然爆裂,则很轻易凿开。利用岩石热胀冷缩不均从而易于崩裂施工经验,在我国历代水利工程中不停应用。

第139页139A使用热膨胀或冷/热收缩物质(或材料)改变温度,利用一物质(或材料)热胀冷缩实现功效或完成某一操作当代应用实例:装配双环钢件时,将外环升温膨胀,再将两环装配,待恢复常温后内外环就紧紧装配在一起了;随温度改变启闭暖房通风窗温度计指针随室外温度改变上升或下降第140页140B组合使用含有不一样热膨胀系数物质当代应用实例:热敏开关(因为两片金属热膨胀系数不一样,对温度敏感程度也不一样,温度改变时会发生弯曲,从而实现温度控制)在轴承中由热膨胀产生空隙,能够由两种含有不一样膨胀系数金属做成锥形体来调整第141页14138强氧化原理在宋元时期,麻农们创造了“半浸半晒”麻新方法。利用从一级向更高一级氧化转换:从空气到富氧空气从富氧空气到纯氧从纯氧到离子化氧从离子化氧到臭氧化氧从臭氧化氧到臭氧从臭氧到单氧第142页142A用富氧替换普通空气当代应用实例:高炉富氧送风能够提升铁产量为持久在水下呼吸,水下呼吸器中储存压缩空气空气经过有孔管道输入,用以增强水净化空气第143页143B用纯氧替换富氧当代应用实例:使用纯氧-乙炔气进行更高温度切割。用高压纯氧杀灭伤口细菌铸铁时,在炼铁炉中加入纯氧废气矿石氧气第144页144C使用离子化氧代替纯氧空气或氧气经电离放射处理产生离子化氧气当代应用实例:空气过滤器经过电离空气来捕捉污染物;在化学试验中使用离子化气体加速化学反应;在纯氧环境中等离子电弧切割不锈钢第145页145D使用臭氧替换离子化氧当代应用实例:臭氧溶于水中去除船体上有机污染物。在臭氧介质中进行制备纯铁铂过程,强烈氧化能够提升铁铂纯度。在潜水艇压缩舱发动机中用臭氧做氧化剂,可使燃料得到充分燃烧搅拌器臭氧燃料第146页14639惰性介质原理

马王堆女尸千年不朽奥秘,功在真空。第147页147A用惰性气体环境替换通常环境当代应用实例:霓虹灯为预防灯丝氧化用氩气等惰性气体填充灯泡为预防焊缝氧化,将一惰性气体罩在电弧上第148页148B将中性或惰性气体与一物体结合当代应用实例:利用泡沫添加剂来吸收声振动,如高保真音响;为了提升储备棉花可靠性,预防棉花在运输和存放过程中发生燃烧,将棉花用惰性气体处理.用泡沫隔离空气灭火为预防腐蚀,在大型轮船全部内部空间均被充上氮气氮气第149页149C利用真空环境当代应用实例:真空蒸汽淀积喷涂真空离子合金真空包装食品,延长储存期第150页15040复合材料原理

魏晋南北朝时期,生漆脱胎佛像第151页151使用复合物质替换单一同种材料当代应用实例:复合环氧树脂\碳素纤维高尔夫球杆、更轻、强度更加好,更含有韧性玻璃纤维制成冲浪板焊接剂中加入高熔点金属纤维图像由磁性墨水形成内层夹有波纹纸包装箱第152页152提升陶瓷超导材料可塑性

(美国专利:6,586,370)工程背景:超导陶瓷(如金属硼化物)被用于许多电气装置中。为此,陶瓷被制作成导线。陶瓷很脆,所以,陶瓷导线柔性较差,非常轻易断裂。第153页153提升陶瓷超导材料可塑性采取金属材料围绕超导陶瓷粒子复合材料代替均质材料提升可塑性金属陶瓷粒子超导复合材料超导区域第154页154创造原理应用第155页155创新产品设计中矛盾产品是各种功效复合体,由多个子系统组成,并经过子系统间相互作用实现一定功效技术系统,简称系统。完整系统必须包含:动力装置、传输装置、执行装置和控制装置为了提升产品市场竞争力,需要不停对产品子系统或元件进行改进设计,以提升整个产品(系统)性能。当提升产品一些方面性能时,可能会影响到该产品或系统另首先性能受到负面影响,则设计出现了矛盾大脑胳膊、手肌肉牙刷清洁牙齿能量传输装置动力装置执行装置控制装置第156页156矛盾处理方法传统设计是在矛盾双方取得折中方案,矛盾并没有彻底被克服和处理TRIZ理论关键是建立了基于消除矛盾逻辑方法。使设计人员在设计过程中不停地发觉并处理矛盾,推进产品不停进化,从一个状态进化到一个新状态,向着实现理想化创新产品设计目标。第157页157技术系统矛盾分类:

技术矛盾物理矛盾技术系统矛盾两大类第158页158什么是技术矛盾?用两个参数来分别表述系统性能,当改进其中一个参数时,就会造成另一个参数被恶化,由此两参数组成矛盾称之谓技术矛盾一个系统中两个子系统之间矛盾通常表现:

1)在一个子系统中引入一个有用功效,造成另一个子系统产生一个有害功效或加强了已存在一个有害功效;

2)消除一个有害功效造成另一个子系统有用功效降低;

3)一个子系统有用功效加强或有害功效降低造成另一个子系或系统整体变得复杂化。第159页159技术系统分析方向准确分析技术系统,技术矛盾即可轻松获解!分析方向:了解组成系统各个部分(子系统)、系统所隶属上级系统以及问题本身根源;了解整个系统连续情况:系统过去、现在以及未来在各个子系统就上级系统能够发展情况。第160页160怎样描述问题确定技术矛盾?1、问题是什么?2、现在有什么处理方案?3、这个处理方案有什么问题?利用39个通用工程参数(技术特征)来描述需要改进特征和可能恶化特征。第161页16139个通用工程参数及

矛盾矩阵处理技术矛盾工具之一第162页16239个通用工程参数定义及起源工程参数:是表述产品特征通用语言,是作为产品设计指标一个表达。它能够分为:“改进参数”和“恶化参数”两大类

改进参数:在系统改进中,将需提升或加强特征所对应工程参数。

恶化参数:系统改进中,将需降低或消除特征所对应工程参数。阿奇舒勒在250万件专利中提炼出4万件专利,加以分析、研究、总结、提炼和定义,提出了组成系统内部特征,不论是改进还是恶化性能,都归结于39个工程参数,统称为39个通用工程参数,以此,把实际工程设计中矛盾转化为普通或标准技术矛盾。第163页16339个通用参数分类通用物理和几何参数:

描述物体尺寸、状态等各种物理性能方面参数通用技术负向参数:

当这些参数变大时,使系数或子系统性能随之变差。如子系统为完成特定功效所消耗能量(No.19~20)越大,则设计越不合理。通用通用技术正向参数:当这些参数变大时,使系统或子系统性能随之变好。如子系统可制造性(No.32)指标越高,子系统制造成本就越低,则设计越合理。第164页164通用物理和几何参数通用技术负向参数:通用技术正向参数:排序通用工程参数名称排序通用工程参数名称排序通用工程参数名称1运动物体质量15运动物体作用时间13结构稳定性2静止物体质量16静止物体作用时间;14强度3运动物体尺寸19运动物体能量消耗27可靠性4静止物体尺寸20静止物体能量消耗28测试精度5运动物体面积22能量损失29制造精度6静止物体面积23物质损失32可制造性7运动物体体积24信息损失33可操作性8静止物体体积25时间损失34可维修性9速度26物质或事物数量35适应性及多用性10力30外部有害作用敏感性36装置复杂程度11应力或压力31物体产生有害原因37测控与测试复杂性12形状38自动化程度17温度39生产率18光照度21功率39个通用参数分类细目第165页16539个通用工程参数按其内涵分类几何参数:长度、面积、体积、形状普通物理参数:重量、速度、力、应力/压强、温度、光照度系统参数:作用于物体有害原因、物体产生有害原因功率参数;物体能量消耗、功率技术参数:操作时间、可靠性、强度、适用性和通用性、可制造性/可操作性/可维护性、制造精度、设计复杂性、自动化程度、生产率、对象稳定性与测量相关参数:测量必要性、测量精度损失参数:能量损失、物质损失、信息损失、时间损失第166页166矛盾矩阵表组成阿奇舒勒将表达了问题特征参39个通用工程参数和40条创造原理有机地联络起来,建立起对应关系,整理成39×39矛盾矩阵表(详见《创新制胜》附录)。矛盾矩阵第1行、列为39个通用工程参数编码,是按照该参数在工程中出现几率向下或向右沿递减方向而排列。第2行、列分别为39个通用工程参数名称。其中纵行表示要改进参数,横行表示会恶化参数。39×39个通用工程参数从行与列两个纬度组成矩阵方格共1521个,在其中1263个方格中,列有0~4组数字,这几组数字就是由TRIZ推荐处理对应工程技术矛盾创造原理编码。按照编码查“40条创造原理”表,即可得到该编码实际含义,实际就是向创造者提供处理创造问题办法。第167页167矛盾矩阵表实用意义由阿奇舒勒于1970提出矛盾矩阵表为设计者处理技术矛盾提供了有序方法使用者依据系统中产生矛盾2个通用工程参数,从矛盾矩阵表中直接查找出化解矛盾创造原理,并使用这些原理来处理实际问题。第168页168矛盾矩阵表系统恶化特征系统改进特征运动物体质量静止物体质量运动物体尺寸速度运动物体质量静止物体质量运动物体尺寸速度运动物体使用能量制造精度第169页169处理产品设计技术矛盾三步骤描述问题,建立问题模型确定技术矛盾(确定两个通用工程参数)创造原理待处理问题最终处理方案第三步:应用第一步:分析技术系统第二步:处理技术矛盾(应用矛盾矩阵)假如由矛盾矩阵全部给出原理都完全不能应用,则需重新确定技术矛盾,再做一遍,直到找出可操作处理方案。第170页170实例:PIZZA盒设计

在送外卖时候,因为PIZZA热量散失,温度会下降。为了降低热量损失,改用密闭效果更加好盒子,保温性能得到提升。不过,盒子密闭效果改进,造成热PIZZA放出水蒸汽无法排出,水蒸气会使PIZZA变粘、软,失去了应有口感。第171页171问题描述为了预防PIZZA热量散失,温度降低提升盒子密闭性能水蒸汽无法排出第172页172确定矛盾过程第一步:问题是什么?

送外卖时候,PIZZA热量散失,温度下降第二步:现在有什么处理方案?提升盒子密闭性,降低热量散失,防止温度降低第三步:这个处理方案有什么问题?水蒸汽无法排出,

PIZZA变软,变粘第173页173建立原问题求解问题模型温度物体产生有害原因改进参数:降低了温度降低恶化参数:水蒸汽无法排出,PIZZA变软,变粘第174页174利用矛盾矩阵求解问题模型第175页17522、变害为益原理35、改变状态原理02、抽出原理24、中介物原理TRIZ推荐创新原理(处理方案模型)第176页176回到原问题:

PIZZA盒设计最终处理方案22(A)、利用有害原因,获取有益结果;35(A)、改变物体物理状态;化学干燥剂(CaO)02(A)、抽出物体中“负面”部分或属性;24(B)、暂时将原物体和一个轻易去除物体结合在一起吸水纸第177页177实例:太空中锤子

在地面上使用锤子时,因为重力作用,冲击后锤子不可能产生反弹;但在太空中,因为没有重力,锤子经冲击后,会以非常危险速度向使用者头部反弹。第178页178问题描述维修过程中需要冲击力使用锤子锤子伤人第179页179定义矛盾过程第一步:问题是什么?

在太空中,维修时候需要冲击力第二步:现在有什么处理方案?利用锤子,方便提供所需冲击力第三步:这个处理方案有什么问题?因为太空无重力,锤子承受反作用力无法用锤子重力来消除,锤子会反弹造成伤人

第180页180建立原问题问题模型力物体产生有害原因改进参数:锤子产生冲击力恶化参数:很可能伤人锤子反弹作用第181页181利用矛盾矩阵求解问题模型第182页18213、反向作用原理03、局部特征原理36、相变原理24、中介原理TRIZ推荐创新原理(处理方案模型)第183页183回到问题:“太空中锤子”力物体产生有害原因改进参数:锤子产生冲击力恶化参数:很可能伤人锤子反弹作用13、反向作用原理03、局部特征原理36、相变原理24、中介原理原问题:问题模型:处理方案模型:第184页184解题思绪及最终处理方案水银13(A)、不以常规要求作用,而是实施相反作用03(A)、将一物体或外部环境一致结构变成不一致结构24(A)、利用中介物传递或执行所需作用将高密度液态物质(水银)置于锤头空腔内。经过引入S3水银,在锤子下落时,高密度水银位于锤头空腔顶部;在冲击瞬间,水银将产生惯性力F2抵消了锤子反弹力F1。第185页185实例:防弹衣改进设计问题提出:为了使纤维织成防弹衣含有足够防护能力,防弹衣必须含有足够厚度,但穿着较厚防弹衣,其灵活性和可操作性将会大大降低。定义技术矛盾:增加运动物体尺寸03造成降低操作方便性33。矛盾矩阵提议:

15动态化原理

29气压或液压结构原理

35物理参数改变原理

04不对称原理第186页186矛盾矩阵(表)应用

——防弹衣设计恶化参数改进参数32333435制造性操作性维修性舒适性1运动物体重量280136030224022728110515082静止物体重量010906130132022728111915293运动物体尺寸012917152935040128101501164静止物体尺寸151727022503

0135TRIZ推荐创新原理:第187页187防弹衣改进设计传统防弹衣设计

新型防弹衣设计衣服厚、重,穿着不柔软,不舒适衣服薄、轻,穿着柔软、舒适处理方法:经过将每层以相对于第一层呈20到70度范围不一样角度旋转,将纤维织成防弹衣各定向层内纤维定向转换为不对称排列形式。防弹衣厚度和重量减小了,其舒适性提升了。第188页188什么是物理矛盾?一个技术系统中,由表述系统性能同一个参数含有相互排斥(相反)需求所组成矛盾称之为物理矛盾。(反应在阿奇舒勒1973年矛盾矩阵表上出现1521-1263=258个小空格)表现为一个子系统或元件应含有一个特征但同时出现了与此特征相反特征:

1)一个子系统中有用功效加强同时造成该子系统中有害功效降低;

2)一个子系统中有害功效降低同时造成该子系统中有用功效增强。第189页189处理产品设计物理矛盾方法空间分离:系统属性按空间区域划分时间分离:系统属性按不一样时间段划分条件分离:物质或系统属性按实现功效要求划分结构分离:系统部分与整体分离,也就是说,系统部分含有一个属性,而系统整体却有着相反属性空间分离分离方法时间分离结构分离条件分离第190页190交通十字路口物理矛盾描述道路必须有交叉,以使车辆能驶向四面八方(A)道路不能有交叉,交叉来往车辆轻易相撞(非A)第191页191处理十字路口交通方法立交桥空间分离红绿灯时间分离十字路口转盘条件分离第192页192处理十字路口交通方法、

将十字路口设计成两个丁字路口,延缓一个方向行车速度,加大与另一个方向避让距离北京西单路口平面立交设计第193页193实例:研磨加工含有凸凹形状复杂制品问题:为了研磨普通形状制品,磨轮必须是刚性固体;但对于含有凸凹、形状复杂制品研磨加工,则要求磨轮不应该是刚性固体。处理方法:实施部分与整体结构上分离:磨轮中心部分是由磁性体制成,外层由磁颗粒组成,或黏结在磁性体上研磨颗粒组成.使磨轮外层展现制品形状,同时又含有进行研磨所需刚性。第194页194技术矛盾与物理矛盾关系技术矛盾是包括两个基本参数矛盾,物理矛盾仅包括一个基本参数矛盾不论是技术矛盾或是物理矛盾求解,都是利用40个创造原理在技术矛盾中往往隐含着物理矛盾,每一技术矛盾都是由详细物理原因造成,所以,物理矛盾成为处理方面问题本质所在。将技术矛盾转换为物理矛盾是十分有意义:从技术矛盾出发,找出能控制着技术矛盾两个参数A和B另一参数或物体物理矛盾处理意味着:较高水平创造问题出现并取得最终理想解。换句话说:将技术矛盾转换为物理矛盾并取得该物理矛盾处理,就是取得了最终理想解。第195页195与分离方法相对应创造原理列表空间分离时间分离条件分离系统级别上分离发明原理01分割02抽取03局部特征04不对称07嵌套13逆向运作17多维化24中介26复制30柔性壳体或薄膜结构替换09预先反作用10预先作用11预置防范15动态化不足或过分作用18振动19周期性作用20有效连续作用21急速作用29气压或液压结构34自弃与再生37热膨胀01分割05组合06多功效07嵌套08反重力原理13逆向运作14曲面化22变害为益23反馈25自服务27一次性用具替换33同质化35物理参数改变12等势28替换机械系统31多孔物质32变换颜色35物理参数改变36相变38强氧化作用39惰性介质40复合物质第196页196、描述问题确定两个矛盾通用工程参数技术矛盾矛盾矩阵表导航

09预先反作用10预先作用11预置防范15动态化16不足或过分作用18振动19周期性作用有效连续作用21急速作用29气压或液压结构34自弃与再生37热膨胀导航原理01分割02抽取03局部特征04不对称07嵌套13逆向运作17多维化24中介26复制柔性壳体或薄膜结构替换导航原理01分割05组合06多功效07嵌套08反重力原理13逆向运作14曲面化22变害为益23反馈25自服务27一次性用具替换33同质化35物理参数改变导航原理12等势28替换机械系统31多孔物质32变换颜色35物理参数改变36相变38强氧化作用39惰性介质40复合物质导航原理物理矛盾条件分离空间分离时间分离结构分离\1、将同种系统与上级系统结合2、从一个系统转变到反系统或将系统与反系统组合3、系统部分含有一个属性,而系统整体却有着相反属性4、将系统转变到微观级系统1、改变物质相态2、改变工作条件使部分物质转变为双态性物质3、利用相变时现象4、用双态物质替换单相态物质5、经过分解更高一级物质或合成较低一级物质来取得物质粒子第197页197、描述问题确定两个通用工程参数技术矛盾矛盾表矩阵25自服务31多孔物质35物理参数改变36相变37热膨胀38强氧化作用39惰性介质40复合物质导航原理05组合09预先反作用10预先作用11预置防范15动态化19周期性作用20有效连续作用21急速作用24中介导航原理01分割03局部特征05组合13逆向运作24中介34自弃与再生导航原理物理矛盾时间分离02抽取04不对称07嵌套14曲面化17多维化26复制30柔性壳体或薄膜结构替换导航原理结构分离\条件分离空间分离1、将同种系统与上级系统结合2、从一个系统转变到反系统或将系统与反系统组合3、系统部分含有一个属性,而系统整体却有着相反属性4、将系统转变到微观级系统1、改变物质相态2、改变工作条件使部分物质转变为双态性物质3、利用相变时现象4、用双态物质替换单相态物质5、经过分解更高一级物质或合成较低一级物质来取得物质粒子第198页198认真描述问题;找出主要矛盾方面;每次处理一对矛盾;逐一处理多对矛盾;取得并验证最终理想解!第199页199矛盾矩阵表问世增加37个创造原理

增加9个通用工程参数

第200页200增加37个创造原理41降低单个零件重量、尺寸60导入第二个场42零部件分成重(大)与轻(小)61使工具适应于人43利用支撑62为增加强度变换形状44运输可变形状物体63转换物体微观结构45改变运输与存放工况64隔绝/绝缘46利用反抗平衡65反抗一个不希望作用47导入一个储备能量原因66改变一个不希望作用48局部/部分预先作用67去除或修改有害源49集中能量68修改或替换系统50场取代69增强或替换系统51建立比较标准70并行恢复52保留一些信息供以后利用71部分/局部弱化有害影响53集成进化为多系统72掩盖缺点54专门化73实施探测55降低分散74降低污染56赔偿或利用损失75创造一个适合于预期磨损形状57降低能量转移阶段76降低人为误差58推迟作用77避开危险作用59场变换第201页201增加9个通用工程参数

信息数量运行效率噪音有害散发兼容性/可连通性安全性易受伤性美观测量难度第202页202阿奇舒勒1970矛盾矩阵表上39个通用工程参数序号名称序号名称序号名称1.运动物体质量2.静止物体质量3.运动物体长度4.静止物体长度5.运动物体面积6.静止物体面积7.运动物体体积8.静止物体体积9.速度10.力11.应力或压力12.形状13.结构稳定性

14.强度15.运动物体作用时间16.静止物体作用时间17.温度18.明亮度19.运动物体能量消耗20.静止物体能量消耗21.功率22.能量损失23.物质损失24.信息损失25.时间损失26.物质数量27.可靠性28.测量准确度29.制造准确度30.来自外部作用于物体有害原因(外来有害原因)31.物体产生有害原因(有害副作用)32.可制造性33.可操作性(使用方便性)34.可维修性(易维护性)35.适应性36.装置复杂性37.控制复杂性38.自动化程度39.生产率第203页203矩阵表上48个通用工程参数序号名称序号名称序号名称1(1)运动物体质量2(2)静止物体质量3(3)运动物体尺寸4(4)静止物体尺寸5(5)运动物体面积6(6)静止物体面积7(7)运动物体体积8(8)静止物体体积9(12)形状10(26)物质数量11.信息数量12(15)运动物体耐久性(耐久时间)13(16)静止物体耐久性(耐久时间)14(9)速度15(10)力16(19)运动物体消耗能量.(能量消耗)17(20)静止物体消耗能量(能量消耗)18(21)功率19(11)应力/压强20(14)强度21(13)结构稳定性22(17)温度23(18)明亮度(照度)24.运行效率.25(23)物质损失26(25)时间损失27(22)能量损失28(24)信息遗漏29.噪音30.有害散发31(31)有害副作用(物体产生有害原因)32(35)适应性33.兼容性/可连通性34(33)使用方便性(操作性)35(27)可靠性36(34)易维护性(维修性)37.安全性38.易受伤性39.美观40(30)外来有害原因(作用于物体有害原因)41(32)可制造性42(29)制造精度43(38)自动化程度44(39)生产率45(36)装置复杂性46.(37)控制复杂性47.测量难度48(28)测量精度与1970矩阵表比较:■编码相同;■编码有变动;■增加创造原理编码第204页20448个通用工程参数解释运动物体:指物体本身或借助外力在一定空间内运动物体。静止物体:指物体本身或借助外力不能使其在一定空间内运动物体。1.运动物体质量:在重力场中运动物体所受到重力。2.静止物体质量:在重力场中静止物体所受到重力。3.运动物体长度:长度是指移动物体任意线性尺寸,如长、宽、高、角度4.静止物体长度:长度是指静止物体任意线性尺寸,如长、宽、高、角度5.运动物体面积:面积是指物体内部或外部任意二维尺寸。6.静止物体面积:面积是指物体内部或外部任意二维尺寸。7.运动物体体积:体积是指物体三维尺寸。8.静止物体体积:体积是指物体三维尺寸。9(12)形状:物体或系统外貌或轮廓。10(26)物质数量:制造一个物体(或系统)所需要材料、部件或子系统等物质数量,它们能够部分或全部、暂时或永久地被改变11.信息数量:一个(从属)系统信息资源(资料)数量。12(15)运动物体耐久性:运动物体完成要求作用时间、服务时间,以及耐久力等(即物体失去功效前寿命)。两次故障之间平均时间也是作用时间一个度量。第205页205、13(16)静止物体耐久性:静止物体完成要求作用时间、服务时间,以及耐久力等(即物体失去功效前寿命)。两次故障之间时间也是作用时间一个度量。14(9)速度:运动物体速度,单位时间物体活动过程或作用。15(10)力:两个物体(或系统)间相互作用度量。试图改变物体状态任何作用。16(19)运动物体消耗能量:运动物体在做功期间所花费能量。力学中能量指作用力与距离乘积,包含消耗超系统提供能量。17(20)静止物体消耗能量:静止物体在做功期间所花费能量。力学中能量指作用力与距离乘积,包含消耗超系统提供能量。18(21)功率:单位时间内所做功或消耗能量,即利用能量速度19(11)应力/压强:作用在物体单位面积上力。20(14)强度:物体抵抗外力而使其本身不被破坏(分裂)能力。21(13)结构稳定性:系统完整性及系统组成部分之间关系。整个物体或系统在受外在原因影响而维持不变能力。磨损、化学分解及拆卸都会降低稳定性。22(17)温度:物体或系统所处热状态,包含其它热参数如影响改变温度改变速度热容量。23(18)明亮度(照度):单位面积上光通量。能够了解为物体亮度、反光性、照明质量等。24.运行效率:包括一个物体或系统主要有用功效或相关功效第206页206、25(23)物质损失:对系统或物体做

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