第5章-物理矛盾与分离方法

第5章

物理矛盾与分离方法主要内容物理矛盾空间分离时间分离条件分离系统级别分离1、物理矛盾的定义

与技术矛盾不同，技术矛盾是指两个参数之间的矛盾，而物理矛盾则是单一参数的矛盾。1、物理矛盾的定义手机屏幕大一些，可以看得清楚一些小一些，携带起来方便物理矛盾举例1：手机屏幕1、物理矛盾的定义物理矛盾举例2：空气过滤器—过滤网过滤效果好不容易堵塞大小孔径1、物理矛盾的定义物理矛盾举例3：冰箱的门7

结实

轻便厚度（桌面）厚薄1、物理矛盾的定义8汽车底盘重了好，提高了稳定性；但底盘重了增加了油耗；手机屏幕大了好，但其大了势必造成手机体积变大为了方便大件东西出入，希望门大一些，，为了方便人开门，又希望门小一些。1、物理矛盾的定义物理矛盾与技术矛盾的关系（1）概念的比较：参数的数量。（2）层次关系：在很多时候，技术矛盾是更显而易见的矛盾，而物理矛盾是隐藏的更深的、更尖锐的矛盾，是本质矛盾或内在矛盾。（3）技术矛盾可以转化为物理矛盾。1、物理矛盾的定义2、物理矛盾的常见类型几何类材料与能量类功能类长与短多与少喷射与卡住对称与不对称密度大与小推与拉平行与交叉导热率高与低冷与热厚与薄温度高与低快与慢圆与非圆时间长与短运动与静止锋利与钝粘度高与低强与弱窄与宽功率大与小软与硬水平与垂直摩察系数大与小成本高与低3、如何解决物理矛盾-分离原理空间和时间分离原理可以解决70%的物理矛盾。解决物理矛盾的核心思想是实现矛盾双方的分离5-1、时间分离原则时间T1参数A时间T2参数-A将矛盾双方在不同时间区段上分离，以解决问题。例如：飞机轮子、钓鱼竿时间分离对应的发明原则由上而下依序寻找答案15动态性10预先作用19周期性动作11实现防范16不足或过多的作用21快速作用26复制18机械振动37热膨胀34丢弃与再生9预先反作用20连续的有用动作案例分析1—打樁案例分析1—打樁15动态性10预先作用19周期性动作11实现防范16不足或过多的作用21快速作用26复制18机械振动37热膨胀34丢弃与再生9预先反作用20连续的有用动作案例分析1—打樁案例分析2—车子

车子要大，可载多人外出休闲旅游。车子要小，方便市区停车及穿梭案例分析2—车子15动态性10预先作用19周期性动作11实现防范16不足或过多的作用21快速作用26复制18机械振动37热膨胀34丢弃与再生9预先反作用20连续的有用动作车子何时要大：外出郊游或人多时何时要小：市区行驶及停车时

解决方案：时间分离解决方案20

美国F-14雄猫式可变翼双座战斗机实际案例一：

实际案例二：

可伸缩餐桌折叠自行车22练习思考题航空母舰上的飞机停放问题5-2、空间分离空间S1参数A空间S2参数-A将矛盾双方在不同空间上分离以解决问题例如：鸳鸯火锅当关键子系统矛盾的双方在某一空间只出现一方时，可以进行空间分离。空间分离对应的发明原则

1分割

2分离

3局部品质17转变到新空间13逆转（逆向思考）14曲度

7巢状结构30弹性壳或薄膜

4非对称性24中介物26复制由上而下依序寻找答案

1分割

2分离

3局部品质17转变到新空间13逆转（逆向思考）14曲度

7巢状结构30弹性壳或薄膜

4非对称性24中介物26复制由上而下依序寻找答案案例分析1—停车场

问题：地面又要硬又要软？硬（水泥）可以停车软（土地）可以种草何处需要硬：停车处何处需要软：植草处解决方案：空间分离案例分析1—停车场

1分割

2分离

3局部品质17转变到新空间13逆转（逆向思考）14曲度

7巢状结构30弹性壳或薄膜

4非对称性24中介物26复制1分割3局部品质案例分析2—十字路口十字路口问题又要走又要停？走到达目的地停避免危险十字路口何处可以走：无车、无阻碍的地方何处不可以走（需要停）：有车、有阻碍的地方案例分析2—十字路口空间分离对应的发明原则1分割

2分离

3局部品质17转变到新空间13逆转（逆向思考）14曲度

7巢状结构30弹性壳或薄膜4非对称性24中介物26复制由上而下依序寻找答案

十字路口17转变到新的空间

立体交流道（立交桥）15动态性10预先作用19周期性动作11实现防范16不足或过多的作用21快速作用26复制18机械振动37热膨胀34丢弃与再生9预先反作用20连续的有用动作案例分析2—十字路口十字路口何时可以走：无车时何时需要停：有车时

十字路口

19周期性动作交通红绿灯

案例分析3案例分析3案例分析4萝卜白菜5-3、条件分离

所谓基于条件的分离原理是指将矛盾双方在不同的条件下分离，以降低解决问题的难度。系统在不同条件下必须具备相反的特性。35参数改变32颜色改变36相转变31多孔材料38使用强氧化剂39惰性环境28机械系统替换29使用液体或气体由上而下依序寻找答案条件分离对应的发明原则案例1-眼镜案例1-眼镜375-4、

系统级别分离三个术语超系统系统子系统38系统级别分离将对同一个参数的不同要求，在不同的系统级别上实现。子系统系统超系统39是“YES”还是“NO”系统移转对应的发明原则转移到子系统1分割25自助40复合材料33同质性12等位性转移到超系统

5合并

6多功能23回馈22有害变有益由上而下依序寻找答案系统级别分离

系统级别分离系统级别分离系统级别分离系统级别分离系统级别分离系统级别分离系统分离原理综合应用：拥堵的十字路口1、运用空间分离原理解决十字路口问题：采用高架桥、深槽路和地下通道（消除十字路口）2、运用时间分离原理解决十字路口问题：使用红绿灯，让车辆分时通过。3、运用条件分离