triz理论方法实训小结

2024-07-06

triz理论方法实训小结(共4篇)(共4篇)

1.triz理论方法实训小结 篇一

TRIZ理论

[摘要] TRIZ由一位俄国学者阿利赫舒列尔及他的同事于1946年最先提出,最初是从二十万份专利中取出符合要求的四万份作为各种发明问题的最有效的解。他们从这些最有效的解中抽象出了TRIZ解决发明问题的基本方法,这些方法又可以普遍的适用于新出现的发明问题,协助人们获得这些发明问题的最有效的解。

[关键词]TRIZ创造

一.引言

目前中国制造业仍处于世界制造业产业链的中下游,其国际地位只体现在总数量上,而在质量上与发达国家仍存在一定的差距。产品附加值低,特别是具有自主知识产权的产品比重较小,自主创新能力不强。创新是企业具有不断开发新产品和开拓市能力的体现。创新是一个国家国民经济发展的基础,是体现综合国力的重要因素,推动着社会变革、发展和进步。

建立起一整套系统化的、实用的、解决发明问题的理论和方法体系—TRIZ,它是基于知识的、面向人的发明问题解决系统化方法学。其核心思想:(1)无论是一个简单产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式;(2)各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力;(3)技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能(目标)。TRIZ是一套以人为导向的知识系统之系统化创新问题解决方法,它理论中的创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势,扩展我们的创新思维能力,同时又提供了科学的问题分析方法,保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。

二TRIZ的起源

TRIZ的研究始于1946年,创始人为前苏联海军工程师、发明家根里奇·阿奇舒勒。在苏联里海海军专利事务局处理专利事务的数年中,阿奇舒勒发现仅仅从心理学角度并不能很好地揭示发明创造的客观规律,他逐渐认识到发明的实质就是技术系统发生根本性变化,因此他将注意力转移到对高水平发明专利的分析研究上,其主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则,并将之归纳总结,形成能指导技术创新、管理创新的理论方法体系。

阿奇舒勒从来自于世界各地的20多万项专利中挑选了4万份发明专利开始进行严格的分析、筛选与统计,并多个学科领域的科学原理、法则相结合。这一高难度、费时费力的艰苦工作奠定了TRIZ的理论基础,也为日后将要开发的各种问题解决工具奠定了基础。自此,人们有了一种世界级的创新方法学——TRIZ。TRIZ与试错法、头脑风暴法以及其它的由前两种方法演变得到的各种创新技法有着本质上的区别。TRIZ成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,着力于澄清和强调系统中存在的矛盾,而不是逃避矛盾,其目标是完全解决矛盾,获得理想化的最终结果,而不是采取折衷或者妥协的做法,而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程,而不再是随机的行为。TRIZ是创新方法学,有着成套的创新思维、方法和解题工具,不是一招一式的相对简单的创新技法。

创新不再仅仅依赖试错了!这是人类创新史上的一个重大突破。运用TRIZ理论,可大大加快人们发明创造的进程而且能得到高质量的创新产品。TRIZ告

诉我们,任何领域的产品改进、技术的变革与创新,都像生物系统一样,都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程,是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律,就能能动地进行产品设计并能预测产品的未来发展趋势。

三 TRIZ的发展

首先,TRIZ的发展方向:TRIZ是在前苏联计划经济体制下形成的,企业间很难存在竞争,但是今天的企业不得不面临残酷激烈的竞争。传统TRIZ对于那些急于学习创新性方法的企业工程师来说,显得过于庞杂。另外,传统TRIZ还存在一些缺陷,如目前TRIZ知识库中还没有当前十分风行的信息技术和生物技术的成果。因此,为了适应现代产品设计的需要,TRIZ不得不面临自身现代化的建设问题,这是当前国际上TRIZ研究的重点一。

其次,TRIZ自身的完善:TRIZ有4个发展方向:(1)技术起源和技术演化理论;(2)克服心理惯性的技术;(3)分析、明确描述和解决发明问题的技术;

(4)指导建立技术功能和特定设计方法、技术和自然知识之间的关系。

再次,TRIZ与其它方法的集成:TRIZ主要是解决设计中如何做的问题,对设计中做什么的问题未能给出合适的工具。大量的工程实例表明,TRIZ的出发点是借助于经验发现设计中的冲突,冲突发现的过程也是通过对问题的定性描述来实现的。因此,如何将TRIZ与其他设计方法相结合,以弥补TRIZ的不足,已经成为设计领域的重要研究方向。

四关于TRIZ的几种发展模式

1、III(Ideation International Inc)模式

来自于前苏联的TRIZ学校的专家们认为, TRIZ的许多方法分支太多,也过于复杂,因此必须提供一些方法和过程作为分析这些问题方法的统一入口。

根据有害和有用影响的区分,手工绘出问题中各部分因果关系网络图,利用软件工具对图中每一个节点能够自动列出问题的看法或者解决方法意见。每一个看法为使用者推荐了合适的传统TRIZ工具。III模式还开发了“创新环境调查问卷”以及预期失效判定和演变指导。III模式的主要不足是得出的看法通常是节点的 3~4倍,对于复杂问题有时会显得非常冗长。

2、2、IMC模式。

IMC公司是由前苏联人工智能和TRIZ专家Tsourilov博士移民到美国后创建的。为了解决具有技术和物理矛盾的“困难”工程问题,IMC努力将解决矛盾的创新原则、分隔原则、效果库等知识库工具集成为软件TechOptimizer。由于引入了相应的现代软件开发和人工智能技术,该软件具有容易使用与界面友好的特点。该软件分为2个集合,包括5个模块。集合1:原则模块、预测模块、效果模块;集合2:TechOptimizer模块、特征转换模块。原则模块负责从知识库给出类似的例子消除矛盾,效果模块允许从专利数据库获取类似的物理、化学和地理成果,而预测模块则是参照其演化趋势数据库中的 22个演化趋势和200多个分模式对问题得出未来的解决方法。集合2个模块则负责对问题进行分析,使问题清晰化。

3、SIT/USIT模式

SIT(Systematic Inventive Thinking)模式原由移民到以色列的TRIZ专家Filkosky在1980年左右创立,目的是简化TRIZ以便使其被更多人接受。1995年福特公司Sickafus博士将SIT模式进行结构化形成USIT(Unified Strctured Inventive Thinking)模式,该模式能帮助公司工程师短时间内(3天培训期)接受和掌握TRIZ,为实际问题在概念产生阶段快速地产生多种解决方法),USIT

将TRIZ设计过程分为3 个阶段:问题定义、问题分析和概念产生,它将解决方法概念的产生简化为只有4种技术(属性维度化、对象复数化、功能分布法和功能变换法),而不需要采用知识库或计算机软件。但USIT解决问题的好坏依赖于问题解决人员知识的广度和深度。

4、RLI(Renaissanoe Leedership Instiute)模式

该模式是由RLI公司的分支机构Leonadnda Vinci研究院的一些专家开发的。RLI模式对TRIZ的贡献主要体现在:(1)针对TRIZ的复杂性,开发了8个解决问题的算法;(2)针对物质场分析工具存在的缺陷,提出运用三元代替物质场的三元分析法(Triad Analysis),并其结合到所开发的8个发明算法中。

五. TRIZ的基本理论

TRIZ意译为发明问题的解决理论。TRIZ理论成功地揭示了创造发明的内在规律和原理,着力于澄清和强调系统中存在的矛盾,其目标是完全解决矛盾,获得最终的理想解。它不是采取折衷或者妥协的做法,而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程,而不再是随机的行为。实践证明,运用TRIZ理论,可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。

六.利用TRIZ解决问题的过程

TRIZ方法论的主要思想是,对于一个具体问题,无法直接找到对应解,那么,先将此问题转换并表达为一个TRIZ的问题,然后利用TRIZ体系中的理论和工具方法得到TRIZ的通用解,最后将TRIZ通用解转化为具体问题的解,并在实际问题中加以实现,最终获得问题的解决。应用TRIZ解决问题的一般流程如图1所示。首先要对一个实际问题进行仔细的分析并加以定义;然后根据TRIZ提供的方法,将所需解决的实际问题归纳为一个类似的TRIZ标准问题模型;接着,针对不同的标准解决方案模型,应用TRIZ已总结归纳出的类似是标准解决方法,找到对应的TRIZ标准解决方案模型;最后,把这些类似的解决方案模型,应用到具体的问题

之中,演绎得到问题的最终解决方法。

【参考文献】

1.王树才,吴晓机械创新设计

2.

2.TRIZ理论学习心得 篇二

2011年11月08日—2011年11月25日,在新疆科技干部培训中心领导的大力支持下,为新疆各企业精心组织了为期18天的 “新疆创新工程师培训班”,我公司领导很重视这次学习的机会,在领导的安排下,我有幸参加了此次培训。为使广大科技工作者对TRIZ由陌生到初步认识,由初步认识到熟练的应用,至此衷心地感谢新疆科技干部培训中心以及新能源公司的各位领导,为我们提供了一次难得学习机会!

在短短的18天的时间内,覆盖了理论知识的讲解、案例分析、以及课题的解决;从TRIZ理论中的“概述、工程问题的描述及解决方法、S曲线与技术系统进化法则”三部分内容,使我们了解TRIZ理论是科技创新中非常实用的运用工具。尤其对技术、产品研发创新工作有一定的指导作用。现将此次学习的成果向领导汇报。

一、思想认识的提高

通过学习,使我们明白TRIZ是科技创新的重要手段和提高创新能力的重要工具。新疆科技干部培训中心坚持将新方法推进、落实到企业,要坚持以提高企业自主创新能力为核心,以企业技术创新内在需求为动力,推动创新方法在企业的深入实施,为解决科技创新的现实问题作出积极的贡献,为创新型企业的建设提供有力的支持。

提高本次培训班的学习,使我们认识到用TRIZ的工具,可以有目标的解决在科技创新中无法解决的问题,纠正了过去采用“试错法”进行研发和创新,消除了此方法的盲目性、低效性,与漫无边际的试错法相比,TRIZ工具的使用,以系统内资源的充分利用,减少了资源浪费,节省了宝贵的时间,同时还预言了技术和产品的发展趋势,为科技研发创新择取了捷径。

二、对“TRIZ”理论中概述部分的认识

TRIZ:“发明问题解决理论”,TRIZ的创始人阿奇疏勒在通过多

年的专利整理,得出了如下两个革命性的发现:a、很多的方法和原理在发明的过程中是在重复使用的。b、技术系统的进化和发展并不是随机的,而是遵循着一定的客观规律。此方法是对发明创造的理解:发明创造通常人们作为一个单词或作为一个词意来理解,其实不然:发明――是指通过思维或实验过程首先为一项科学或技术难题找到或发现了解决方案、解决方法;创造――是指第一次提出、造出的东西,是第一次产生崭新的物质成果或精神成果的行为。

在TRIZ概述中,打破了创新的神秘感;创新不是随机的灵光一现,而是有章可循的;TRIZ是一种全世界都在普及的一种高效的创新方法。

通过微笑曲线,使我们知道,生产制造利润低、资源消化高、环境污染严重。从而通过创新去占领微笑曲线的两端。课堂上有如下一例对我触动颇深:美国研发的“触摸式发声地球仪”案例,市场价88美元、美国40美元转嫁给香港一家公司生产,美国获利48美元,香港公司以20美元转嫁给广东外贸公司,香港公司获利20美元,广东外贸公司以15美元转嫁给另一制造商,制造成本12美元,制造商获利3美元。从以上的价值链可以看出,美国获取的利润48美元÷制造商3美元=16倍,由此可见研发成果的专利权何等重要。

通过对TRIZ概述的学习,懂得了关于“创新”更深层次的理解,了解产品创新、工艺创新、市场创新、材料创新和组织管理创新的五种创新情况;明白“时时都是创新之时、处处都是创新之地、人人都是创新之人、创新是人人都有的一种能力”道理。

通过学习,了解TRIZ理论体系是以自然科学包括基础知识,专业知识和交叉知识为基础,以科学理论包括系统科学、思维科学为支柱,在全面地以哲学的辩证法、系统论和认识论的思想指导下,建立了以技术系统进化法则为TRIZ理论基础。

创新从技术系统/技术过程、矛盾、资源和理想化4大基本概念出发,运用了功能分析、物――场模型、矛盾分析和资源分析4个分析工具,对于一般性标准的发明问题可以运用发明问题标准解法、效应知识库、技术矛盾创新原理和物理矛盾分离法四大有效工具求

解。将一般问题转化为TRIZ标准问题(确定技术矛盾),提取通用工程参数,查找矛盾矩阵表,运用40个发明原理求解;确定为物理矛盾的,运用分离原理配合40个发明原理求解;此外还可以运用物场分析工具,建立物场模型,通过76个发明问题标准解和效应知识库求解。

三、工程问题及解决方法

本节主要了解TRIZ理论中“管理矛盾、技术矛盾、物理矛盾”三种类型,我们学习的主要是技术矛盾和物理矛盾2种类型。

首先要搞清楚什么叫技术矛盾?什么叫物理矛盾?

3.1 技术矛盾(系统中两个参数之间的矛盾)

由两个或两个以上参数所构成的矛盾叫做技术矛盾。就是说如果改善一个参数,而另一个参数会被恶化,也就是说系统存在技术矛盾。

如:小孩玩的跷跷板,一个参数提升(改善)了,另一个参数就下降(恶化)了。

3.2 物理矛盾(系统中针对一个参数的矛盾)

当对系统中的同一个元件提出互为相反的要求时,就存在物理矛盾。

如:钓鱼时鱼竿应当长,携带时鱼竿应当短;

乘汽车时希望空间大,停车时希望空间小。

3.3 39个工程通用参数

矛盾矩阵中这39个通用技术参数是阿奇舒勒通过大量专利文献的分析不断总结出来的。39个通用技术参数可以分为“通用物理和几何参数、通用技术积极参数、通用技术消极参数”三大类型。矛盾矩阵表共有39行39列,在运用时一定要注意:每一横行上是恶化的工程参数,每一列上是改善的工程参数。在行与列上是完全相同时,工程系统在技术矛盾的表述中通常是反向的。

四、S曲线与技术进化法则

S曲线是技术进化法则中的一个。技术系统的发展规律是:在系统发展过程中,系统的主要参数的变化随着时间呈S曲线进化。

S曲线进化分为:婴儿期(刚出身不久的孩子)→成长期(少先队员)→成熟期(警察)→衰退期(带拐杖的老头)四个阶段。

通过学习,明白本企业的某些产品所处的阶段,从而增强了研发工作所需的针对性,起到了研发工作走捷径之路。

4.1 第一阶段(婴儿期)

第一阶段的发展特点是,从它建立的那一刻起,主要指标增长非常慢,甚至在某一时间停止增长。如:反坦克武器的发明制造是快速的,从诞生到投入生产仅用几个月时间;而燃料电池在19世纪就发明了,但在20世纪末才处于商业利用阶段,也就是说这个技术系统的婴儿期持续了几乎100年。

这一阶段对系统的构成部分进行确定,修正系统结构和元件,调整好它们之间的相互作用及它们之间超系统之间的相互作用;其主要特征是:系统由于各种原因还不能满足社会的需求,因此不能在实际中应用。应该特别注意的是,技术系统不需要经过所有阶段。有很多系统还没有过渡到第一阶段,甚至在研发阶段就已经消亡了。

第一阶段的标志:生存环境受到严酷的限制、专利的水平很高、专利的数量大致固定不变、支出大于收入。

4.2 第二阶段(成长期)

特征:系统在相对降低支出的同时,产品产量快速增长。

① 主要指标的增长伴随着支出的增长; ② 应用领域数量增长;

③ 技术系统获得了补充功能,这个功能与其执行主要功能密切相连;

④ 系统发展需要大量资源,生产这些资源变得有利可图。

4.3 第三阶段(成熟期)

特征:主要指标增长放慢,生产量比较稳定。

标志:专利数量稳定地维持在很高水平上、利润率很高并相对稳定、系统要求高度专门化资源、系统的发展达到了自己的极限、系统的补充功能与完成主要功能关联很少。4.4 第四阶段(衰退期)

特征:功能退化,系统功能指标参数降低,产量收入明显下降,系统从前占有的市场份额被取代。

标志:功能参数减少、专利数量减少、利润率下降、系统中只有个别专业领域继续工作、系统开始应用于娱乐、系统过渡成了一系列体育器械。

S-曲线用来描述技术系统的一般规律,确定系统的发展阶段,并通过各个阶段的特征寻找改进建议,为研发策略提供参考,为系统的进化做了前提铺垫;

进化法则是通过对S-曲线的研究结果,对现有产品的改进和新产品的预测分析给予建议;IFR用来评价S-曲线各个阶段的理想度,并针对产品改进方案和新产品的技术方案予以性价比的衡量,最终确定产品改进方案和新产品实现功能的可行性。

通过在新疆干部培训中心这半个月来对TRIZ的刻苦学习,在技术创新方面真是受益菲浅,通过对理论的研究,打破了以往的思维方式、创新的方法和创新的规律,解决了企业技术难题。

以上是此次在新疆科技干部培训中心参加为期18天的“新疆创新工程师培训班”学习体会,遗憾的是由于学习时间短,接受信息量大,对于理论知识的消化和彻底掌握尚需付出百倍的时间去学习、理解、运用!

再次感谢新疆干部培训中心的领导,为我们提供的学习的平台、学习机会,以及在整个学习过程中辛勤的付出和努力,尤其 5

感谢公司领导给予这次学习和提高的机会!感谢IWINT各位授课老师详尽的讲解和耐心的辅导!

3.TRIZ理论思考题(答题) 篇三

答:TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面:

首先,无论是一个简单产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式;其次,各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力;第三,技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能。

TRIZ理论的的解题模式:

第一就是将系统中存在的问题最小化,原则是在系统能够实现其必要功能的前提下,尽可能不改变或少改变系统;第二是定义系统的技术矛盾,并为矛盾建立“问题模型”;然后分析该问题模型,定义问题所包含的时间和空间,利用物-场分析法分析系统中所包含的资源;接下来,定义系统的最终理想解。

解题模式应用TRIZ包括以下9个步骤。步骤1:识别并对问题公式化。步骤2:构造存在问题部分的物-场模式。步骤3:定义理想状态。步骤4:列出技术系统的可用资源。步骤5:向效果数据库寻想要类似的解决办法。步骤6:根据创新原则或分隔原则解决技术或物理矛盾。步骤7:从物-场模式出发,应用知识数据库(76个标准和效果库)工具产生多个解决办法。

综合应用题——自行列举生活或工作中的例子,说明存在的问题,并综合应用TRIZ理论给出解决办法。

答:现在,住房是一个处于风口浪尖问题,随着房价的不断攀升,地产开发商们看到更多的是商机,就因为这样,建筑工地离我们每一个人都不遥远,随着建筑工地而来的不仅是一座座高大的楼房,还有就是日日不断的噪音污染。那么怎样解决噪音污染这个问题呢?

我们可以运用TRIZ理论中的分割原则来解决,我们先来分析一下建筑工地的周围环境,就以我的生活为例,建筑工地旁边有宾馆、住宅小区、公园、社区医疗站等等。我把这一切周围环境和整个建筑工地看成一个整体,接下来我们就是要把这个整体中的干扰部分拆除或分离,从而消除噪音污染,当然把建筑工地从这个整体中移走是不现实的,这不仅不利于这个整体的发展,开发商也不会同意。我们可以把建筑工地这个部分从另一个角度“分割”出来,这个部分和整体的矛盾在于他产生噪音这个不利因素,并不是所有因素都是不利的,所以我们只需要把隔离因素消除。

4.triz理论方法实训小结 篇四

1946年阿齐舒勒进入苏联海军专利局工作,有机会接触了来自不同国家不同工程领域内的大量专利。在分析这些专利的过程中,他发现,这些专利虽然来自不同国家、不同领域,而且解决的也是不同的问题,实现的是对不同系统的改进,但是,这些专利是利用了某些相同的方法。也就是说,很多的原理和方法在发明的过程中是重复使用的。于是,他就想从大量的专利中找出那些基本的常用的方法。基于这样一种思想,他对于世界上不同领域的专利和方法进行了归纳和总结,提取出了在专利中最常用的方法和原理,共总结出40种,他称之为40个发明原理。

下面是对这40个创新原理的具体介绍,大部分创新原理包括几种具体的应用方法。原理1.分割 Segmentation

A、把一个物体分成相互独立的部分为;增加物体被分割的程度

//不同材料(如玻璃、纸、铁罐等)的再回收设置不同的回收箱 B、将物体分成容易组装和拆卸的部分//组合家具

C、提高物体的可分性活动//百叶窗替代整体窗帘 原理2.抽取 Extraction A、从物体中抽出产生负面影响的部分或属性,或者仅抽出物体中必要的部分或属性

//空气压缩机工作,将其产生噪音的部分即压缩机移到室外;用光纤或光波导分离主光源,以增加照明点

原理3.局部质量 Local quality

A、将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的

//将系统的温度、密度、压力由恒定值改为按一定的斜率增长

B、让物体的不同部分各具不同功能//瑞士军刀(带多种常用工具,如螺丝刀、瓶起、剪刀等)C、让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态

//在餐盒中设置间隔,在不同的间隔内放置不同的食物,避免串味 原理4.增加不对称性 Asymmetry A、将物体的对称外形变为不对称的

//引入一个几何特性来防止元件不正确的使用(如电插头的接地棒)为改善密封性,将O型密封圈的截面由圆形改为椭圆形

B、增加不对称物体的不对称程度 //为增强防水保温性,建筑上采用多重坡屋顶

原理5.合并 Combining

A、在空间上将相同物体或相关操作加以组合

//集成电路板上的多个电子芯片;并行计算机的多个CPU B、在时间上将相同或相关操作进行合并 //冷热水混水器

原理6.多用性 Universality A、使一个物体具备多项功能,消除了该功能在其它物体内存在的必要性(进而裁减其他物体)

//牙刷的把柄内装牙膏;可移动的儿童安全椅,既可放在汽车内,拿出汽车外也可单独作为儿童车;企业中的有多种才能的人才 原理7.嵌套 Nesting A、把一个物体嵌入另一个物体,然后将这两个物体再嵌入第三个物体,依此类推

//俄罗斯套娃;可伸缩电视天线;汽车安全带

B、让某物体穿过另一物体//空腔伸缩式天线

原理8.重量补偿 Counterweight A、将某一物体与另一能提供升力的物体组合,以补偿其重量//用氢气球悬挂广告牌

B、通过与环境(利用空气动力、流体动力或其他力等)的相互作用实现物体的重量补偿

//直升机的螺旋桨(利用空气动力学);轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力;赛车安装上阻流板用来增加车身与地面的摩擦力则使用了空气动力学的特征

原理9.预先反作用 Prior Counteraction A、事先施加机械应力,以抵消工作状态下不期望的过大应力//酸碱缓冲溶液

B、如果问题定义中需要某种相互作用,那么事先施加反作用

//在灌注混凝土之前,对钢筋预加应力 原理10.预先作用 Preliminary Action

A、预先对物体(全部或至少部分)施加必要的改变

//不干胶粘贴(只需揭出透明纸,即可用来粘);手术前将手术器具按所用顺序排列整齐

B、预先安置物体,使其在最方便的位置开始发挥作用而不浪费运送时间

//在停车场安置的预付费系统;建筑内通道里安置的灭火器 原理11.事先防范 Beforehand Cushioning A、采用事先准备好的应急措施,补偿物体相对较低的可靠性

//显影剂可依胶卷底片上的磁性条弥补曝光不足;降落伞备用伞包;航天飞机备用输氧装置 原理12.等势 Equipotentiality A、改变操作条件,以减少物体提升或下降的需要

//工厂中与操作台同高的传送带;巴拿马运河的水闸 原理13.反向作用 Inversion

A、用相反的动作代替问题定义中所规定的动作

//将两个套紧的物体分离,将内层物体冷(传统的方法是将外层物体升温)

B、让物体或环境可动部分不动,不动部分可动

//加工中心中变工具旋转为工件旋转;健身器材中的跑步机

C、将物体上下或内外颠倒//通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗 原理14.曲线与曲面化

A、将物体的直线、平面部分用曲线或球面代替

//变平行六面体或立方体结构为球形结构;两表面间引入圆倒角,减少应力集中

B、使用滚筒、球、螺旋结构 //千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力;圆珠笔和钢笔的球形笔尖,使书写流畅

C、改直线运动为旋转运动//应用离心力洗衣机中的离心甩干机

原理15.动态性 A、调整物体或环境的性能,使其在工作的各阶段达到最优状态//飞机中的自动导航系统

B、分割物体,使其各部分可以改变相对位置

//装卸货物的铲车,通过铰链连接两个半圆形铲斗,可以自由开闭,装卸货物时张开,铲车移动时铲斗闭合;折叠椅;笔记本电脑;联轴器

C、如果一个物体整体是静止的,使之移动或可动

//可弯曲的饮用麦管;在医疗检查中,使用挠性肠镜

原理16.未达到或过度的作用

A、如果所期望的效果难以百分百实现,稍微超过或稍微小于期望效果,会使问题大大简化

//印刷时,喷过多的油墨,然后再去掉多余的,使字迹更清晰;在孔中填充过多的石膏,然后打磨平滑;齿轮设计齿宽(一窄一宽)

原理17.空间维数变化

A、将物体变为二维(如,平面)运动,以克服一维直线运动或定位的困难;或过渡到三维空间运动以消除物体在二维平面运动或定位的问题//螺旋梯可以减少占地面积

B、单层排列的物体变为多层排列//立交桥;印刷电路板的双层芯片

C、将物体倾斜或侧向放置//自动垃圾卸载车

D、利用给定表面的反面//双面的地毯两面穿的衣服

E、利用照射到邻近表面或物体背面的光线//苹果树下的反射镜 原理18.机械振动

A、使物体处于振动状态//电动振动剃须刀

B、如果已处于振动状态,提高振动频率(直至超声振动)//超声波清洗

C、利用共振频率//超声波碎石机击碎胆结石

D、用压电振动代替机械振动//高精度时钟使用石英振动机芯

E、超声波振动和电磁场耦合//超声波振动和电磁场共用在电熔炉中混合金属,使混合均匀 原理19.周期性作用

A、用周期性动作或脉冲代替连续动作//警车所用警笛改为周期性鸣叫,避免产生刺耳的声音 B、如果周期性动作正在进行,改变其运动频率//用频率调音代替摩尔电码;使用AM(调幅), FM(调频), PWM(脉宽调制)来传输信息

C、在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作

//医用的呼吸机系统为:每五次胸廓运动,进行一次心肺呼吸 原理20.有效作用的连续性

A、物体的各个部分同时满载持续工作,以提供持续可靠的性能

//汽车在路口停车时,飞轮储存能量,以便汽车随时启动

B、消除空闲和间歇性动作//后台打印,不耽误前台工作 原理21.减少有害作用的时间

A、将危险或有害的流程或步骤在高速下进行//照相用闪光灯;激光焊接法 原理22.变害为利

A、利用有害的因素(特别是环境中的有害效应),得到有益的结果

//废热发电回收废物二次利用,如再生纸

B、将两个有害的因素相结合进而消除它们

//潜水中用氮氧混合气体,以避免单用造成昏迷或中毒

C、增大有害因素的幅度直至有害性消失//森林灭火时用逆火灭火(在森林灭火时,为熄灭或控制即将到来的野火蔓延,燃起另一堆火将即将到来的野火的通道区域烧光。)“以毒攻毒” 原理23.反馈

A、在系统中引入反馈//声控喷泉;自动导航系统

B、如果已引入反馈,改变其大小或作用

//在5公里航程范围内,改变导航系数的敏感区域;自动调温器的负反馈装置 原理24.借助中介物

A、使用中介物实现所需动作//用拨子弹月琴

B、把一物体与另一容易去除的物体暂时结合//饭店上菜的托盘 原理25.自服务

A、物体通过执行辅助或维护功能为自身服务//自清洗烤箱;自补充饮水机

B、利用废弃的能量与物质 原理26.复制

A、用简单、廉价的复制品代替复杂、昂贵、不方便、易损、不易获得的物体

//虚拟现实系统,如虚拟训练飞行员系统看电视直播,而不到现场

B、用光学复制品(图像)代替实物或实物系统

//可以按一定比例放大或缩小图像用卫星相片代替实地考察由图片测量实物尺寸

C、如果已使用了可见光复制品,用红外光或紫外光复制品代替//利用紫外光诱杀蚊蝇

原理27.廉价替代品

A、用若干便宜的物体代替昂贵的物体,同时降低某些质量要求(例如,工作寿命)

//用一次性的物品,如一次性的餐具,清洁卫生;用再生材料——木材、农作物茎秆代替木材;做家具、建材;用铁芯包铜代替铜导线;用塑料模具代替金属模具;钢塑材料代替铝合金等稀有金属材料;用模型试验代替实物试验 原理28.机械系统替代

A、用视觉系统、听觉系统、味觉系统或嗅觉系统代替机械系统

//用声音栅栏代替实物栅栏(如光电传感器控制小动物进出房间);在煤气中掺入难闻气体,警告使用者气体泄漏(替代机械或电子传感器)用光、声传感器代替机械(位置)传感器

——用电动机调速代替机械变速 ——用声、光信号传递机器运行 B、使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场

//为混合两种粉末,用电磁场代替机械震动使粉末混合均匀

C、用运动场代替静止场,时变场代替恒定场,结构化场代替非结构化场

//早期的通讯系统用全方位检测,现在用特定发射方式的天线

D、利用带铁磁粒子的场作用

//用不同的磁场加热含磁粒子的物质,当温度达到一定程度时,物质变成顺磁,不再吸收热量,来达到恒温的目的 原理29.气压和液压结构

A、将物体的固体部分用气体或流体代替//如充气结构、充液结构、气垫、液体静力结构和流体动力结构等气垫运动鞋,减少运动对足底的冲击;汽车减速时液压系统储存能量,在汽车加速时再释放能量;运输易损物品时,经常使用发泡材料保护

原理30.柔性壳体或薄膜

A、使用柔性壳体或薄膜代替标准结构

//在网球场地上采用充气薄膜结构;作为冬季保护措施农业上使用塑料大棚种菜

B、使用柔性壳体或薄膜,将物体与环境隔离//用薄膜将水和油分别储藏 原理31.多孔材料

A、使物体变为多孔或加入多孔物体(如多孔嵌入物或覆盖物)

//为减轻物体重量,在物体上钻孔,或使用多孔性材料

B、如果物体是多孔结构,在小孔中事先引入某种物质用//海绵储存液态氮 原理32.颜色改变

A、改变物体或环境的颜色//在暗室中使用安全灯,做警戒色 B、改变物体或环境的透明度//感光玻璃,随光线改变其透明度 原理33.同质性

A存在相互作用的物体用相同材料或特性相近的材料制成

//方便面的料包外包装用可食性材料制造用;金刚石切割钻石,切割产生的粉末可以回收 原理34.抛弃或再生 Discarding and Recovering

A、采用溶解、蒸发等手段抛弃已完成功能的零部件,或在系统运行过程中直接修改它们

//可溶性的药物胶囊;火箭助推器在完成其作用后立即分离

B、在工作过程中迅速补充系统或物体中消耗的部分//草坪剪草机的自锐系统;自动铅笔 原理35.物理或化学参数改变

Transformation of Properties A、改变聚集态(物态)

//酒心巧克力,先将酒心冷冻,然后将其在热巧克力中蘸一下;用液态石油气运输,不用气态运输以减少体积和成本

B、改变浓度或密度//用液态的肥皂水代替固体肥皂,可以定量控制使用,减少浪费

C、改变柔度//硫化橡胶改变了橡胶的柔性和耐用性

D、改变温度

//提高烹饪食品的温度(改变食品的色、香、味);降低医用标本保存温度,以备后期解剖 原理36.相变 Phase Transitions

A、利用物质相变时产生的某种效应。如体积改变,吸热或放热

//水在固态时体积膨胀,可利用这一特性进行定向无声爆破 原理37.热膨胀 Thermal Expansion

A、使用热膨胀或热收缩材料//装配钢双环时,可使内环冷却收缩,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

B、组合使用不同热膨胀系数的几种材料//热敏开关(两条粘在一起的金属片,由于两片金属的热膨胀系数不同,对温度的敏感程度也不一样,可实现温度控制)原理38.强氧化剂 Strong Oxidants A、用富氧空气代替普通空气//为持久在水下呼吸,水中呼吸器中储存浓缩空气

B、用纯氧代替空气//用乙炔—氧代替乙炔—空气切割金属;用高压纯氧杀灭伤口厌氧细菌

C、将空气或氧气进行电离辐射;

D、使用离子化氧气;

E、用臭氧代替含臭氧氧气或离子化氧气 原理39.惰性环境 Inert Atmosphere

A、用惰性环境代替通常环境//用氩气等惰性气体填充灯泡,做成霓虹灯

B、使用真空环境真空包装食品,延长储存期 原理40.复合材料 Composite material

复合材料(Composite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。A、用复合材料代替均质材料

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