【免费下载】 物理冲突分离原理解决问题实例分析
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解决物理矛盾的4大分离原理一.空间分离
1,物理矛盾:手机必须小,便于携带,又要有足够大的屏幕。
解决方案:在空间上将手机设计成翻盖或滑盖的
2,物理矛盾:桌子要够小节省空间,又要足够大以防止放置东西。
解决方案:桌子设置成折叠式
二.时间分离
1,物理矛盾:老师想上课而同学想上厕所或休息。
解决方案:运用上下课铃声将时间段区分开
2,物理矛盾:医院24小时都要有人在,而一个人不可能永远都在解决方案:实行轮班制
三.基于条件的分离
1,物理矛盾:视力不良既近视又远视的人
解决方案:可变焦距眼镜
2,物理矛盾:水管既要抗压又要抗冻
解决方案:复合材料的水管
四.系统级别的分离
1,物理矛盾:游泳池既要足够长又要面积大是运动员足以转身不碰壁解决方案:将游泳池设置为圆形
2,物理矛盾:没有精密的勘测仪器却又想预防地震
解决方案:小口的啤酒瓶进行倒立。
物理矛盾的例子及解决方案物理矛盾的例子及解决方案1. 矛盾:传输速度与数据安全性•问题:在数据传输过程中,追求更高的传输速度与更高的数据安全性经常是矛盾的。
•解决方案:可以采用分层加密技术来解决该矛盾。
将数据分为多个不同的安全层级,在传输过程中按照不同的安全需求选择合适的层级进行加密和解密。
这样可以在保证传输速度的同时提供不同层级的数据安全性。
2. 矛盾:能源利用效率与环境保护•问题:在能源利用过程中,提高能源利用效率往往与保护环境产生冲突。
•解决方案:可以采用清洁能源技术来解决该矛盾。
例如,利用太阳能、风能等清洁能源替代传统的燃煤发电,减少对化石燃料的依赖,同时提高能源利用效率,并减少对环境的污染和损害。
3. 矛盾:成本控制与产品质量•问题:在产品制造过程中,追求更低的成本往往会影响产品的质量。
•解决方案:可以采用精益生产方法来解决该矛盾。
通过优化生产流程、降低生产成本、提高生产效率和质量控制,实现成本的控制和产品质量的提升。
例如,采用先进的自动化设备来提高生产效率,同时加强质量检验和监控,确保产品的质量。
4. 矛盾:创新与规范•问题:在企业管理和技术开发过程中,追求创新往往与遵守规范产生冲突。
•解决方案:可以采用创新管理思维和标准化管理相结合的方式解决该矛盾。
通过建立创新激励机制,鼓励员工提出创新想法和实施创新项目,同时引入标准化管理,确保创新过程中的安全和合规性。
这样既能保持创新的活力,又能确保规范的执行。
以上是物理矛盾的一些例子及对应的解决方案。
在实际工作中,我们需要识别和解决各种矛盾,通过有效的方案策划,实现最佳的解决方案。
triz物理矛盾分离原则-回复Triz物理矛盾分离原则是一项创新方法,旨在解决物理矛盾的问题。
物理矛盾指的是在设计过程中,同时满足两个或更多的需求却会相互冲突的情况。
这意味着改善一个方面可能会损害另一个方面。
为了解决这种矛盾,Triz提出了分离原则。
接下来,我将详细介绍这一原则,并通过实例来说明如何应用。
Triz物理矛盾分离原则的核心思想是,通过将存在矛盾的系统分离成两个或多个独立的部分,以满足不同的需求,从而解决矛盾。
这种分离可以是时间上的、空间上的、功能上的或任何其他方面的。
在应用物理矛盾分离原则时,我们需要遵循以下步骤:第一步:明确问题在开始解决物理矛盾之前,我们首先需要明确问题。
这涉及到识别系统中的矛盾需求,并确定需要满足的不同需求。
例如,考虑一个汽车发动机设计的案例。
当发动机需要更高的功率输出时,它会产生更大的噪音和振动,这可能对驾驶员和乘客的舒适性产生负面影响。
这里存在一个物理矛盾:想要更高的功率,但不想要过多的噪音和振动。
第二步:寻找分离原则一旦问题被明确,我们需要寻找适用的分离原则。
根据Triz的理论,有39个常用的分离原则可供选择。
对于上述汽车发动机的案例,我们可以选择“分离空间原则”。
这意味着将发动机的噪音和振动隔离到一个与驾驶员和乘客隔离的空间中。
这个空间可以是发动机室内的隔音材料,或者是通过改变座椅设计等方式将噪音和振动远离驾驶员和乘客。
第三步:应用分离原则在确定适用的分离原则后,我们需要开始应用它。
这涉及到根据分离原则来重新设计系统,以满足不同的需求。
在汽车发动机的例子中,我们可以通过使用吸声材料来隔离发动机产生的噪音,并使用减震器来减少振动的传递。
此外,还可以通过优化座椅设计和车辆悬挂系统来减少噪音和振动对驾驶员和乘客的影响。
第四步:评估和改进在应用分离原则后,我们需要评估和改进系统的性能。
这可以通过测试和实验来完成。
如果系统的性能仍然无法满足要求,我们可能需要重新评估问题,并选择其他适用的分离原则。
triz物理矛盾分离原理1. 什么是TRIZ物理矛盾分离原理在生活中,常常会遇到一些矛盾,比如说你想吃蛋糕,但又怕长胖,这种心态真是让人苦恼呀!这时候,TRIZ的物理矛盾分离原理就像一位智者,帮你找到解决的钥匙。
简单来说,这个原理就是把矛盾的各个部分“拆开”,分别处理,从而找到更好的解决方案。
就像煮火锅,先把底料和配菜分开,才不会让汤底变得杂乱无章。
1.1 原理的由来TRIZ,这个名字听起来有点高深,但其实是个很实用的工具。
它是由一位叫阿尔图尔·金茨堡的俄罗斯人提出的。
他可真是个“脑袋瓜”灵活的人,经过长期的观察和研究,发现了许多创新的规律和原理。
可以说,他就是把创新变成了一门科学!所以,当你面临技术难题时,试试用TRIZ的办法,说不定能豁然开朗。
1.2 日常生活中的应用想象一下,你家里的小狗又在沙发上撒野了,你想教育它,但又不想伤害它的自尊心。
此时,你可以用分离原理!你可以把“教训”和“狗狗的感受”分开来考虑。
也许你可以用积极的奖励来引导它,而不是直接训斥。
这样一来,狗狗也乐意配合,真是一举两得。
2. 如何运用物理矛盾分离原理好,咱们说完了理论,接下来就来聊聊怎么实际运用这个原理。
其实,运用这个原理的关键就是要有“拆”的意识。
想象一下,拆乐高玩具,先把大块的拆开,再慢慢研究每一小块的作用,那样才能组合得更好。
2.1 分析矛盾第一步,找到矛盾。
比如说,你想让产品又便宜又好,那可真是“鱼与熊掌不可兼得”的典型案例。
先把“便宜”和“好”这两个因素拆开,分别分析。
你会发现,或许在某些方面你可以降低成本,比如材料,换成更经济的替代品,但在关键性能上还是要保持质量。
这就像是买衣服,有时候买品牌的确要多花钱,但那件衣服可能真的穿得更舒服。
2.2 创造解决方案接下来,创造解决方案。
就拿我们前面提到的狗狗教育来说,或许可以考虑用互动玩具来吸引它,让它在玩耍中自然地学会遵守规则。
这种方法既能满足狗狗的玩耍需求,又能在不伤害它自尊的情况下,达成教育目的。
分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的,分离方法共有11种,归纳概括为四大分离原理。
物理矛盾的11种分离方法(1)相反需求的空间分离。
从空间上进行系统或子系统的分离,以在不同的空间实现相反的需求。
比如,矿井中,喷洒弥散的小水滴是一种去除空气中的粉尘很有效的常用方式,但是,小水滴会产生水雾,影响可见度。
为解决这个问题,建议使用大水滴锥形环绕小水滴的喷洒方式。
(2)相反需求的时间分离。
从时间上进行系统或子系统的分离,以在不同的时间段实现相反的需求。
比如,根据焊接的缝隙宽窄的变化,调整焊接电极的波形带宽,这样电极的波形带宽随时间是变化的,以获得最佳的焊接效果。
(3)系统转换la。
将同类或异类系统与超系统结合。
比如,在多地震地区,用电缆将各建筑物连接起来,通过各建筑物的自由摆动对地震进行监测和分析预报。
(4)系统转换1b。
从一个系统转变到相反的系统,或将系统和相反的系统进行组合。
比如,为止血,在伤口上贴上含有不相容血型血的纱布垫。
(5)系统转换1e。
整个系统具有特性"F",同时,其零件具有相反的特性" -F"。
比如,自行车的链轮传动结构中的链条,其链条中的每颗链节是刚性的,多颗链节连接组成的整个链条却具有柔性。
(6)系统转换2。
将系统转变到继续工作在微观级的系统。
比如,液体撒布装置中包含一个隔膜,在电场感应下允许液体穿过这个隔膜(电渗透作用) 。
(7)相变1。
改变一个系统的部分相态,或改变其环境。
比如,氧气以液体形式进行储存、运输、保管,以便节省空间,使用时压力释放下转化为气态。
(8)相变2。
改变动态的系统部分相态(依据工作条件来改变相态)。
比如,热交换器包含镰铁合金锚片,在温度升高时,交换锦铁合金宿片位置,以增加冷却区域。
(9)相变3。
联合利用相变时的现象。
比如,为增加模型内部的压力,事先在模型中填充一种物质,这种物质一旦接触到被态金属就会气化。
(10)相变4。
triz物理矛盾分离原则-回复triz 物理矛盾分离原则,是用于解决创新设计中常见的物理矛盾问题的一种方法。
物理矛盾通常发生在设计中的一个要求冲突上,即一个设计要素在满足某一需求时,又阻碍了其他需求的满足。
这种情况下,物理矛盾分离原则能够提供一种系统的方法,通过分离矛盾效应,从而找到最佳的解决方案。
在本文中,我将以TRIZ 物理矛盾分离原则为主题,详细介绍其背景、概念及具体的应用步骤。
第一部分:背景介绍在创新设计过程中,经常会遇到物理矛盾问题,即一个设计要素在满足某一需求时,阻碍了其他需求的满足。
传统的解决方法往往需要进行折中和妥协,无法达到最佳解决方案。
TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)理论的提出,为解决这类问题提供了一套系统的方法,其中之一就是物理矛盾分离原则。
第二部分:概念介绍物理矛盾分离原则是根据TRIZ 理论提出的一种设计方法。
其基本思想是通过分离矛盾效应,将原本阻碍的因素分开,以满足多个需求。
物理矛盾分离原则认为,一个物体或系统的两个矛盾效应可以通过引入新的设计要素或条件,将需要同时满足的条件分离,从而找到最佳的解决方案。
第三部分:应用步骤下面,我将介绍TRIZ 物理矛盾分离原则的具体应用步骤。
1. 确认物理矛盾:首先,需要准确定义所面临的物理矛盾。
明确不同需求之间的冲突,并分析其原因。
2. 寻找相反意义的矛盾效应:通过分析矛盾效应,找出具有相反意义的要求。
3. 分离矛盾效应:为了实现分离,可以引入新的设计要素或条件,通过分解矛盾效应,使其分别满足不同的需求。
4. 创新设计:基于分离后的矛盾效应,进行创新设计。
可以通过修改原型、引入新技术或重新设计系统等方式,找到最优的解决方案。
5. 评估和改进:应用新的设计方案后,对其进行评估,确保其满足设计要求。
同时,不断进行改进和优化,以进一步提高设计质量。
第四部分:案例分析为了更好理解TRIZ 物理矛盾分离原则的应用,以下我们将以汽车设计为例进行案例分析。
物理冲突分离原理解决问题实例分析一、现代TRIZ提出的四条分离原理:1.空间分离2.时间分离3.基于条件的分离4.整体与部份的分离二、分离原理及其实例(一)空间分离原理1.空间分离原理所谓空间分离原理是将冲突两边在不同的空间分离,以降低解决问题的难度。
当关键子系统冲突两边在某一空间只出现一方时,空间分离是可能的。
应用该原理时,首先应回答如下问题:(1)是不是冲突一方在整个空间中“正向”或“负向”转变?(2)在空间中的某一处冲突的一方是不是可不按以一个方向转变?(3)若是冲突的一方可不按一个方向转变,利用空间分离原理是可能的。
2.分离原理与四十条发明原理的对应关系1.分割2.分离3.局部质量4.不对称7.套装13.反向17.维数改变24.中介物26.复制30.柔性壳体或薄膜3.空间分离原理解决问题实例(1).自行车采用链轮与链条传动是一个采用空间分离原理的例子。
在链轮与链条发明前,自行车存在两个物理冲突,其一为了高速行走需要一个直径大的车轮,为了乘坐舒适,需要一个小的车轮,车轮既要大又要小形成了物理冲突;其二骑车人既要快蹬脚蹬,以提高速度,又要慢瞪以感觉舒适。
链条在空间上将链轮的运动传递给飞轮,飞轮驱动自行车后轮旋转;其次链轮直径大于飞轮,链轮以较慢的速度旋转将致使飞轮较快的旋转速度。
因此,骑车人可以较慢的速度驱动脚蹬,自行车后轮将以较快的速度旋转,自行车车轮直径也可以较小。
(2).潜水艇利用电缆拖着千米之外的声纳探测器,以在黑暗的海洋中感知外部世界的信息。
被拖的声纳探测器与产生噪声海洋中感知外部世界的信息。
(3)波音公司改良737设计进程中,出现的技术冲突为:即希望发动机吸入更多的空气,但又不希望发动机罩与地面的距离减少。
将其转变成物理冲突:发动机罩的直径应该加大,以吸人更多的空气,但机罩直径又不能太大避免路而和机罩的间距减少。
利用空间分离原理来解决该物理冲突,可以将对称设计改成不对称设计。
如图所示;(二)时间分离原理1. 时间分离原理所谓时间分离原理是待冲突两边在不同的时间段分离,以降低解决问题的难度。
从triz角度看利用分离方法解决物理矛盾的步骤
利用分离方法解决物理矛盾的步骤如下:
1. 确定物理矛盾:识别系统中的物理矛盾,明确矛盾双方的相互作用和影响。
2. 确定分离原则:根据物理矛盾的特点和系统需求,确定分离原则,即如何把矛盾双方分离开来以降低解决问题的难度。
3. 设计分离方案:根据分离原则,设计分离方案,包括空间分离、时间分离、条件分离或整体与部分分离等。
4. 实施分离方案:实施分离方案,把矛盾双方分离开来,从而降低解决问题的难度。
5. 创新解决方案:结合分离方案和系统需求,创新解决方案,解决物理矛盾。
在解决物理矛盾时,分离方法可以有多种,具体取决于矛盾双方的特点和系统需求。
例如,在解决十字路口的交通问题时,可以使用空间分离方法,将车辆和行人分别在不同的空间内进行处理,从而降低交通拥堵和事故风险。
在解决机器磨损问题时,可以使用条件分离方法,将磨损部件和未磨损部件分别进行处理,从而提高部件更换的效率和减少维修成本。
利用分离方法解决物理矛盾需要深入理解系统需求和物理矛盾的特点,同时结合创新思维和实践经验,不断探索和创新解决方案。
物理矛盾的例子及解决方案(一)物理矛盾的例子及解决1. 什么是物理矛盾?物理矛盾是指在设计或解决问题时,所面临的两个或多个相互矛盾的要求或条件,无法同时满足的情况。
2. 物理矛盾的例子以下列举了几个常见的物理矛盾的例子:•速度与精度矛盾–无法在保持高速度的同时确保高精度的测量。
•稳定性与灵活性矛盾–在追求系统的稳定性的同时,又要保持足够的灵活性应对不同情况。
•成本与效果矛盾–在有限的成本范围内追求最佳的效果,而无法同时满足两者。
•重量与强度矛盾–需要轻量化的产品或结构却又要保持足够的强度和可靠性。
•能耗与性能矛盾–在追求高性能的同时,又要保持能耗的合理控制。
3. 解决物理矛盾的方法针对物理矛盾,可以采用以下方法来解决:•变换物理矛盾–通过转换问题的角度和思维方式,将物理矛盾转化为不同领域的矛盾,从而寻找到解决方法。
•开发新技术–运用创新的思维和开发新技术,以满足相互矛盾的要求。
•权衡取舍–在矛盾的要求之间做出权衡取舍,找到一个相对平衡的解决方案。
•引入外部条件–通过引入外部条件或限制,来解决物理矛盾,如利用其他资源或改变环境条件等。
4. 总结物理矛盾是在解决问题和设计过程中常常会遇到的困难,但通过合理的解决方案和创新的思维方式,我们可以找到有效解决物理矛盾的方法。
5. 物理矛盾的案例分析5.1 速度与精度矛盾在无人驾驶汽车的设计中,需要确保车辆能够高速行驶,但又要保证对周围环境的精准感知,以确保行驶安全。
这是一个速度与精度矛盾的问题。
解决方法: - 引入更先进的传感器技术,提高对周围环境的感知能力,从而在高速行驶时保证车辆的安全性。
- 结合数据处理算法,对传感器数据进行实时处理和优化,以提高感知的精度和响应速度。
5.2 稳定性与灵活性矛盾在设计无人机时,需要确保飞行器在空中保持稳定,但又要保持足够的灵活性以适应不同的任务需求和环境变化。
解决方法: - 引入先进的飞控系统和陀螺仪技术,实现飞行器的自动稳定控制。
物理矛盾的分离原理
物理矛盾的分离原理是指当一个物理系统中存在两个或多个矛盾的要求时,为了解决这种矛盾,可以通过分离这些要求,将其作用于不同的空间或时间范围内。
在物理学中,存在许多矛盾的现象或要求。
而这些矛盾往往是由于不同的物理规律或条件之间的冲突所导致的。
例如,在同一系统中,既要保持能量守恒,又要满足动量守恒;既要满足量子力学的规律,又要满足经典力学的规律等。
为了解决这种矛盾,物理学家通常会采取分离的方法。
也就是说,根据矛盾的性质,将其要求分离成不同的部分,分别作用于不同的空间或时间范围内。
通过这种方式,就能够保证系统在满足各种物理规律的同时,不发生矛盾。
例如,在处理量子力学和相对论的融合问题时,物理学家采取了分离的方法。
他们将量子力学的规律应用于微观尺度的系统,而将相对论的规律应用于宏观尺度的系统。
通过这种方式,就能够解决两者之间的矛盾。
另外一个例子是矛盾的空间要求。
在某些物理系统中,存在着不同的物理要求,但这些要求在同一空间内无法同时满足。
为了解决这种矛盾,物理学家可以将系统划分为不同的空间区域,并在每个区域内满足不同的要求。
通过这种划分,就可以在整个系统中满足各种物理规律,避免了矛盾的发生。
总之,物理矛盾的分离原理是一种解决物理系统中矛盾要求的
方法。
通过将要求分离到不同的空间或时间范围内,可以确保系统在满足各种物理规律的同时,不发生矛盾。
这种方法在物理学的发展中起着重要的作用。
物理矛盾的例子及解决大钟
我们首先来看阿奇舒勒的矛盾矩阵。
阿奇舒勒矛盾矩阵由39个通用工程参数和40个创新原理构成,矛盾矩阵第一列表示改进的参数,第一行表示恶化的参数,共有39*39个小格子,每一个小格子代表一个工程矛盾(具体说明),非对角线上小格子所表达的矛盾为技术矛盾。
该矛盾由对应小格子里所提供的创新原理解决(具体说明)。
不同的矛盾提供原理数不一样,尽可能应用所提供的创新原理解决问题,否则你定义的矛盾有问题;如果非对角线上小格子里面没有数字,表明该矛盾在实际工程中不存在;对角线上小格子里面没有数字,并不表示不存在矛盾,而是另一类矛盾。
我们知道,技术矛盾是两个参数之间形成的矛盾,即当一个参数改进时,引起另一个参数的恶化;当我们用同样的方式描述对角线上小格子所表达的矛盾时,应该是“当一个参数改进时,又引起该参数的恶化”,也就是说,对角线上小格子对应的正反两个参数是一个参数,说明这些参数自身产生了矛盾,这样的矛盾称物理矛盾。
当一个技术系统中对同一个参数具有相互排斥(相反的或是不同的)需求时,所产生的矛盾称为物理矛盾。
对于技术系统的元素,物理矛盾有以下三种情况:第一种情况,这个元素是通用工程参数,不同的设计条件对它提出了完全相反的要求,第二种情况,这个元素是通用工程参数,不同的工况条件对它有着不同(并非完全相反)的要求。
第三种情况,这个元素是非工程参数,不同的工况条件对它有着不同的要求。
物理矛盾分离方法物理矛盾分离方法是指在物理学中遇到矛盾的理论或现象时,通过科学方法进行分析解决的方法。
在物理学研究中,矛盾经常会出现,这是因为物理学是一门正在不断发展的科学,并且包含了许多复杂的现象和理论。
因此,采用合适的方法对物理学中的矛盾进行分离是非常重要的。
首先,在进行物理矛盾分离时,我们需要明确矛盾的性质和出现的原因。
这有助于我们对问题有一个全面的了解,并找到解决问题的方向。
物理矛盾通常可以分为两种类型:实验与理论的矛盾和理论内部的矛盾。
实验与理论的矛盾是指实验观测到的现象与理论预测的结果不一致。
在这种情况下,我们首先要检查实验是否存在误差,例如测量误差、环境干扰等。
如果实验中的误差已经排除,那么就需要重新审视所使用的理论。
可能的原因是该理论在某些条件下不适用或者存在假设不准确的问题。
在这种情况下,我们可以通过修改理论的假设或引入新的理论来解决矛盾。
理论内部的矛盾是指理论本身存在的逻辑矛盾或推导结果的不一致。
在这种情况下,我们需要仔细检查理论的各个方面,包括理论的基本假设、数学模型等。
可能的解决方法包括重新审视理论的基本假设是否正确,重新推导理论的模型,或者考虑对理论进行修正。
此外,也可以尝试从不同的视角或不同的理论出发,来解决理论内部的矛盾。
在物理矛盾分离的过程中,模拟实验是非常重要的方法之一。
通过建立物理模型,并进行仿真实验,我们可以对理论或现象进行深入研究,并发现其中的问题和矛盾。
模拟实验可以通过计算机进行,也可以进行物理实验的模拟。
无论是哪种方法,都能够帮助我们对问题进行分析,并找到解决矛盾的方法。
除了模拟实验,数值计算也是解决物理矛盾的重要方法之一。
通过建立数值模型,并使用计算机进行数值计算,我们可以获得更详细和准确的结果。
数值计算可以帮助我们更好地理解实际问题,并揭示其中的矛盾。
通过调整数值模型的参数或改进计算方法,我们可以解决矛盾并得到更准确的结果。
此外,交流和合作也是解决物理矛盾的关键方法。
物理矛盾和分离原理的应用什么是物理矛盾?物理矛盾是指在物体或系统的运行中存在的相互制约的矛盾现象。
在物理矛盾中,不同因素之间存在一定的矛盾冲突,需要通过解决矛盾来推动事物的发展和进步。
分离原理的概念分离原理是指通过有效的手段将系统中的相互制约的因素互相分离,以实现对矛盾的解决和问题的解决。
在物理系统中,分离原理是一种重要的方法和工具,可以帮助我们解决一些复杂的问题。
物理矛盾和分离原理的应用案例以下是一些物理矛盾和分离原理在实际应用中的案例:1. 空气与水的分离将空气与水分离是在许多工业和生活中都会遇到的问题。
例如,在水处理过程中,我们需要将空气与水分离,以确保水的纯净性。
这可以通过利用水面张力和引入适当的分离设备实现。
通过使用这些方法,我们可以有效地解决水处理过程中的物理矛盾。
•利用水面张力:水的表面具有较大的张力,可以有效地分离水与空气。
在水处理过程中,可以通过使水流经过细小的孔或使用特殊设计的设备,将空气从水中分离出来。
•引入分离设备:在一些工业生产过程中,需要将水与空气完全分离。
为此,我们可以使用一些专门设计的分离设备,如离心机、过滤器等。
这些设备能够根据不同的物理性质,将水和空气分离开来。
2. 电子产品的设计在电子产品的设计过程中,我们常常面临着电路间的相互制约,需要通过解决这些物理矛盾来实现产品的性能优化和功能实现。
分离原理在电子产品设计中有广泛的应用。
•电磁干扰的分离:在电子产品设计中,电磁干扰是一个普遍存在的问题。
通过合理布局电路板、使用屏蔽设备等方法,可以将电磁辐射与电路信号相分离,以提高电子产品的抗干扰能力。
•能量分离:在电子产品中,我们通常需要同时处理不同的能量信号,如电源信号、信息信号等。
通过合理设计电路,可以将不同的能量信号分离,以确保各个系统的正常工作。
3. 交通路线优化在交通规划中,我们常常需要解决交通流量大、交通事故多等问题。
物理矛盾的存在是导致这些问题的一个重要原因。
物理冲突分离原理解决问题实例分析
一、现代TRIZ提出的四条分离原理:
1.空间分离
2.时间分离
3.基于条件的分离
4.整体与部分的分离
二、分离原理及其实例
(一)空间分离原理
1.空间分离原理
所谓空间分离原理是将冲突双方在不同的空间分离,以降低解决问题的难度。
当关键子系统冲突双方在某一空间只出现一方时,空间分离是可能的。
应用该原理时,首先应回答如下问题:
(1)是否冲突一方在整个空间中“正向”或“负向”变化?
(2)在空间中的某一处冲突的一方是否可不按以一个方向变化?
(3)如果冲突的一方可不按一个方向变化,利用空间分离原理是可能的。
2.分离原理与四十条发明原理的对应关系
● 1.分割
● 2.分离
● 3.局部质量
● 4.不对称
●7.套装
●13.反向
●17.维数改变
●24.中介物
●26.复制
●30.柔性壳体或薄膜
3.空间分离原理解决问题实例
(1).自行车采用链轮与链条传动是一个采用空间分离原理的例子。
在链轮与链条发明前,自行车存在两个物理冲突,其一为了高速行走需要一个直径大的车轮,为了乘坐舒适,需要一个小的车轮,车轮既要大又要小形成了物理冲突;其二骑车人既要快蹬脚蹬,以提高速度,又要慢瞪以感觉舒适。
链条在空间上将链轮的运动传递给飞轮,飞轮驱动自行车后轮旋转;其次链轮直径大于飞轮,链轮以较慢的速度旋转将导致飞轮较快的旋转速度。
因此,骑车人可以较慢的速度驱动脚蹬,自行车后轮将以较快的速度旋转,自行车车轮直径也可以较小。
(2).潜水艇利用电缆拖着千米之外的声纳探测器,以在黑暗的海洋中感知外部世界的信息。
被拖的声纳探测器与产生噪声海洋中感知外部世界的信息。
(3)波音公司改进737设计过程中,出现的技术冲突为:即希望发动机吸入更多的空气,但又不希望发动机罩与地面的距离减少。
将其转变为物理冲突:发动机罩的直径应该加大,以吸人更多的空气,但机罩直径又不能太大防止路而和机罩的间距减少。
利用空间分离原理来解决该物理冲突,
可以将对称设计改为不
对称设计。
如图所示;
(二)时间分离原理
1. 时间分离原理
所谓时间分离原理是待冲突双方在不同的时间段分离,以降低解决问题的难度。
当关键子系统冲突双方在某一时间段只出现一方时,时间分离是可能的。
应用该原理时,首先应回答如下问题:
(1)是否冲突一方在整个时间段中“正向”或“负向”变化?
(2)在时间段中的某一处冲突的一方是否可不按以一个方向变化?
(3)如果冲突的一方可不按一个方向变化,利用时间分离原理是可能的。
2. 时间原理与四十条发明原理的对应关系
●9.预加反作用
●10.预操作
●11.预补偿
●15.动态化
●16.未达到或超过的作用
●18.振动
●19.周期性作用
●20.有效作用的连续性
●21.紧急行动
●29.气压与液压结构
●34. 抛弃与修复
●37.热膨胀
3. 时间分离原理解决问题实例
(1)坑井安全防护系统。
在生产和市政中,吊物孔和检修井军用盖板覆盖,用来防止人员及杂物坠落坑井内。
在实施吊物或检修操作时,将盖板打开,用临时“安全拦网”等措施
将打开的坑井围起来。
所以,在平常的时候应该使井盖覆盖,防止“坠落”事件,而在作
业的时候应不覆盖,满足作业要求,二者在时间上不冲突,故采用时间分离原理。
(2)航空母舰上飞机停放。
航空母舰上的飞机在不工作时,每架飞机占用空间将很大,在航空母舰上有限的停放位置里,只能停放较少的飞机,所以具有空间要小;而飞机必须有
足够大的机翼才能使飞机飞行,应该具有足够大的空间,这与上述矛盾。
但二者在时间上
是分开的,在不飞行时,可以小空间,在飞行时,要有大空间,所以,可以采用“动态化”,改变机翼形状,采用折叠式,使机翼竖起,减少占用空间。
(3)折叠自行车。
自行车在行驶时需要具有一定的空间,能承载骑车人,而在不行驶时,需要停放在某处,这时,它不被使用,占用空间过大,导致空间上的浪费。
但二者在时间
上是分开的,一个为行驶,一个为停放,满足时间分离原理,故可减小停放时自行车占用
空间,将自行车折叠,放出可用空间。
(三)基于条件的分离原理
1. 基于条件的分离原理
将冲突双方在不同的条件下分离,以降低解决问题的难度。
当关键子系统冲突双方在某一
条件下只出现一方时,基于条件分离是可能的。
应用该原理时,首先应回答如下问题:(1)是否冲突一方在所有条件下都要求中“正向”或“负向”变化?
(2)在某些条件下,冲突的一方是否可不按以一个方向变化?
(3)如果冲突的一方可不按一个方向变化,利用基于条件的分离原理是可能的。
2. 基于条件的分离原理与四十条发明原理的对应关系
● 1.分割
● 5.合并
● 6.多样性
●7.套装
●8.质量补偿
●13.反向
●14.曲面化
●22.变有害为有益
●23.反馈
●25.自服务
●27.低成本,不耐用物体代替耐用物体
●33.同质性
●35.参数变化
3. 基于条件的分离原理解决问题实例
(1)水管要刚性好,以免因水的重量而变形,但水管要软,以避免水管在冬天被冻裂,两个条件不冲突,所以,选择弹塑性好的复合材料,既可以满足水重量带来的变形,又可以满足不被冻裂。
(2)水中充入气泡。
训练池里的水要软,以减轻水对运动员的冲击伤害,但又要求水必须硬,以支撑运动员的身体,水的软硬取决于跳入者入水的速度。
相对速度高,水是硬物质,反之是软物质。
(3)发电药丸。
台湾工研院研发出的“发电药丸”,研究团队将发电原料“氢”做成固态,放进水里,就可以充电。
研究团队将氢存储起来,制成药丸,方便携带。
当人们需要用“电”这个条件时,只需将药丸放进水里;当不需要用“电”时,药丸可以方便揣在兜里,方便携带。
(四)整体与部分的分离原理
1. 整体与部分的分离原理
将冲突双方在不同的层次分离,以降低解决问题的难度。
当冲突双方在关键子系统层次只出现一方,而该方在子系统、系统或超系统层次内不出现时,整体与部分的分离是可能的。
2. 整体与部分的分离原理解决问题实例
●12.等势性
●28.机械系统的替代
●31.多孔材料
●32.改变颜色
●35.参数变化
●36.状态改变
●38.加速强氧化
●39.惰性环境
●40.复合材料
3. 整体与部分的分离原理解决问题实例
(1)上述坑井安全防护系统。
临时“安全拦网”受自身条件所限,只能拦阻重量较轻、体积较大的物品,对于人员、较重的物品以及体积较小的物品无法有效拦阻,属于软防护。
这是一个物理冲突,若想有效阻拦,需要足够重量的拦网,而拦网对工作人员不方便,而重量较轻的拦网不能有效阻拦,故冲突。
该防护系统将拦网与井盖结合在一起,不作业时,放下井盖可覆盖井口,作业时,打开井盖,并将拦网拉开,与井盖连接固定,变为刚性结构,形成有效拦阻。
(2)自行车的链条。
自行车链条整体看处于柔性状态,满足两链轮远距离传动,而局部来看,每个链节为刚性,在链轮转动时,不易发生断裂等破坏,这就应用了整体与部分的分离原理。
(3)翻盖手机。
人们希望手机在携带时可以小一点,这样可以方便一些,又希望在使用时可以大一些,用起来舒适,这样,翻盖手机既满足了方便携带,又满足使用舒适;在整体上,翻盖手机很小,的确便于携带,而在使用时,将盖翻起,扩大了使用面,手机“变大”了,也就使用舒适了。
三、总结
通过本门课的学习,我了解了发明与创新的过程、方法,也了解了在发明与创新的过程中,可能存在的问题、困难,也学会了如何能用TRIZ理论解决这些问题:通过应用40
条发明原理解决技术冲突,应用4条分离原理解决物理冲突。
这些理论不仅能解决发明创新中的问题,也可以解决日常生活中出现的问题,这对我有很大的帮助。