技术矛盾--物理矛盾学习资料
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技术矛盾与物理矛盾的原理技术矛盾和物理矛盾是由苏联工程师格里戈里·S·阿尔图诺维奇在20世纪50年代提出的,是用于分析和解决矛盾问题的重要方法。
技术矛盾和物理矛盾的原理可用以下1200字以上的回答进行解释:技术矛盾是指在解决一个技术问题时,存在着两个或多个相互矛盾的要求或条件,这些要求或条件往往互相排斥或互相制约,无法同时满足。
技术矛盾的本质在于,我们在追求一个技术目标的同时,会碰到其他的技术要求和限制。
例如,在设计一个汽车时,我们追求高速和安全性,但速度和安全性往往是互相制约的。
这种矛盾不能简单地用增加资源来解决,需要用创新的方式来寻找新的技术解决方案。
物理矛盾是指在解决一个物理问题时,存在着两个或多个互相矛盾的物理性质或特征,如大小、形状、能量等。
物理矛盾的本质在于事物的物理属性和特征的相互制约关系。
例如,想要提高某个物体的硬度和强度,往往需要增加其重量和体积。
这种矛盾需要通过改变物质的组成、结构或使用新的物理原理等方法来解决。
技术矛盾和物理矛盾的原理均基于矛盾的普遍性和对立统一的原理。
对立统一的原理指的是事物内部存在着相互对立的两个方面,二者相互作用、相互制约,形成事物的矛盾运动和发展。
根据辩证唯物主义观点,矛盾是事物发展的内在动力,是推动事物变化和进步的根本原因。
在解决技术矛盾和物理矛盾时,阿尔图诺维奇提出了两种基本的矛盾解决原则,即直接解决和间接解决。
直接解决是指通过现有手段和技术来解决矛盾,例如通过增加资源、改变参数、优化设计等方式来满足各种需求。
但是,当直接解决无法满足需求时,就需要采用间接解决的方法。
间接解决是指通过引入新的技术、新的手段和新的原理来解决矛盾,从而创造性地改变了矛盾的本质。
例如,通过使用新材料、新工艺、新设备等创新技术来突破传统的技术瓶颈。
对于技术矛盾和物理矛盾的解决,阿尔图诺维奇还提出了一种创新的方法,即将技术矛盾和物理矛盾转化为矛盾的“否则”问题。
TRIZ 技术矛盾实例:
实例一:学生书包问题
学生的书包应该需要很大的容量以便容纳更多的物品,但是书包大了放的物品多了书包又重了,增加了学生的负担
实例二:飞机油箱问题
飞机油箱越大盛的油越多,飞机的续航能力越强飞的越远,但是飞机的油箱越大也影响了飞机的机动性和耗油量
实例三:手机的功能问题
手机的功能自然是越强大越好,但是手机的功能越多越强大手机的耗电量和价格也就会上升
TRIZ物理矛盾实例:
实例一:手机体积与电池容量大小问题
现代手机希望体积变小而电池的容量变大即电池的
体积变大
实例二:公交车的体积与载客量的问题
现在一般希望公交车的体积变小减小交通拥挤但同时又希望能够多载客
实例三:自行车的体积问题
人们总是希望自行车在行走的时候体积变大但在停放时体积变小。
⑸复合式行走机构设计中技术矛盾与物理矛盾转化的运用:①技术矛盾:课堂机器人长度和高度尺寸(即体积)不宜过大,应有一定的限制,即总长度不宜超过阶梯长度,过高又会影响其稳定性,由此导致课堂机器人履带行走机构攀爬台阶的冲角不足,攀爬能力低,往往无法直接爬越标准教室台阶,爬越台阶适应差。
依据据TRIZ理论,课堂机器人长度和高度尺寸可转化为39个通用技术参数中的“4.静止物体的长度”,为改善的技术特性参数;攀爬阶梯能力可转化为“35. 适应性”,为恶化的技术特性参数。
系统中的问题是由以上两个参数导致的,属于技术矛盾(冲突)。
根据阿奇舒勒矛盾矩阵找到相应的发明原理:由矛盾矩阵找到相应的发明原理:“1.分割(分离法)”、“35.性能转换法”。
结合该问题研究分析每个原理的有适用和可操作性。
其中“1.分割(分离法)”的含义是:将一物体分割成独立的部分,提高物体分离性,虽然有些提示,但不明确。
至此尚没有找到满意的解决办法提示。
②技术矛盾与物理矛盾的转化:技术矛盾是更显而易见的矛盾,而物理矛盾是隐藏得更深入的、更尖锐的矛盾。
由于技术矛盾和物理矛盾是有相互联系的,尝试将以上技术矛盾可以转化为物理矛盾,有助于发现更理想的解决方法。
将课堂机器人履带行走机构攀爬阶梯的冲角增大,可提高机器人攀爬能力,实现直接爬越标准教室台阶;但增大冲角会机器人造成长度和高度尺寸增大,增加其体积和重量等,影响其行走稳定性。
根据TRIZ理论,系统中的问题是由机器人履带行走机构攀爬阶梯的冲角大与小一个参数导致的,可理解为物理矛盾几何类参数“长与短”,为物理矛盾(冲突)。
由于机器人履带行走机构攀爬阶梯时间段与水平面行走时间段可以分开,既可将矛盾双方在不同的时间段分离开来。
即当系统或关键子系统矛盾双方在某一时段中只出现一方时,则使用时间分离原理是可能的,因此该物理矛盾可采用时间分离的方法解决。
通过分析,发明原理“15.动态化”和“16.部分超越。
”可以利用。
物理矛盾和技术矛盾任何产品都具有一个或多个功能,如:汽车具有运输、牵引等功能,手机具有通话、上网、拍照等功能,铅笔具有书写、绘画等功能……可以说:产品是多种功能的复合载体,为了实现这些功能(即产品应当具有与其相关的性能),产品就要由多个零部件(且相互关联)组成。
为了提高产品的市场竞争力,需要根据市场需求不断地对产品的某个或某些性能进行改进或创新设计。
当改变某个零部件的设计,即提高产品某方面的性能时,可能会影响到与被改进零部件相关联的零部件,结果就可能导致产品的另一方面的性能受到影响。
如果由于改进而产生的影响是负面影响,则改进设计就出现了矛盾。
因此可以说,创新设计要做的工作就是解决改进设计过程中的各种矛盾,将主要工作聚焦于“矛盾”这一焦点上。
TRIZ将矛盾分为两类:物理矛盾(PhysicalContradictions)和技术矛盾(TechnicalContradictions)。
物理矛盾物理矛盾是TRIZ研究的主要问题之一。
它是指为了实现某种功能,一个子系统或元件应具有一种特性,但同时出现了与该特性相反的特性。
物理矛盾的核心是指对一个物体或系统中的一个子系统有相反的、矛盾的要求。
例如:为了便于加速并降低加速时的油耗,汽车的底盘应有较小的重量,但为了保证高速行驶时汽车的安全,底盘又应有较大的重量,这种要求底盘同时具有大重量和小重量的情况,对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾,解决该矛盾是汽车底盘设计的关键。
物理矛盾的两种表现:①一个子系统中有害性能降低的同时导致该子系统中有用性能的降低;②一个子系统中有用性能增强的同时导致该子系统中有害性能的增强。
物理矛盾的解决原理物理矛盾的解决一直是TRIZ理论研究的重要内容。
TRIZ理论的创始人———G.S.Altshuller提出了包含有矛盾特性的空间分离、矛盾特性的时间分离、通过物理作用及化学反应使物质从一种状态过渡到另一种状态等11种解决原理。
正确、科学地应用这些原理我们就可以逐步实现对物理矛盾的深入分析和标准化,最终实现物理矛盾的解决。
物理矛盾和技术矛盾任何产品都具有一个或多个功能,如:汽车具有运输、牵引等功能,手机具有通话、上网、拍照等功能,铅笔具有书写、绘画等功能……可以说:产品是多种功能的复合载体,为了实现这些功能(即产品应当具有与其相关的性能),产品就要由多个零部件(且相互关联)组成。
为了提高产品的市场竞争力,需要根据市场需求不断地对产品的某个或某些性能进行改进或创新设计。
当改变某个零部件的设计,即提高产品某方面的性能时,可能会影响到与被改进零部件相关联的零部件,结果就可能导致产品的另一方面的性能受到影响。
如果由于改进而产生的影响是负面影响,则改进设计就出现了矛盾。
因此可以说,创新设计要做的工作就是解决改进设计过程中的各种矛盾,将主要工作聚焦于“矛盾”这一焦点上。
TRIZ将矛盾分为两类:物理矛盾(PhysicalContradictions)和技术矛盾(TechnicalContradictions)。
物理矛盾物理矛盾是TRIZ研究的主要问题之一。
它是指为了实现某种功能,一个子系统或元件应具有一种特性,但同时出现了与该特性相反的特性。
物理矛盾的核心是指对一个物体或系统中的一个子系统有相反的、矛盾的要求。
例如:为了便于加速并降低加速时的油耗,汽车的底盘应有较小的重量,但为了保证高速行驶时汽车的安全,底盘又应有较大的重量,这种要求底盘同时具有大重量和小重量的情况,对于汽车底盘的设计来说就是物理矛盾,解决该矛盾是汽车底盘设计的关键。
物理矛盾的两种表现:①一个子系统中有害性能降低的同时导致该子系统中有用性能的降低;②一个子系统中有用性能增强的同时导致该子系统中有害性能的增强。
物理矛盾的解决原理物理矛盾的解决一直是TRIZ理论研究的重要内容。
TRIZ理论的创始人———G.S.Altshuller提出了包含有矛盾特性的空间分离、矛盾特性的时间分离、通过物理作用及化学反应使物质从一种状态过渡到另一种状态等11种解决原理。
正确、科学地应用这些原理我们就可以逐步实现对物理矛盾的深入分析和标准化,最终实现物理矛盾的解决。
1. (1)学习中的物理矛盾:在琼脂糖凝胶电泳时,为了便于染色,凝胶应有较小的厚度。
而为了增加上样量,凝胶又应有胶大的厚度。
既要要求凝胶厚一点,又要要求凝胶薄一点。
(2)学习中及技术矛盾:上课时,为了节约时间,老师提高授课的速度,提高了授课速度,便会降低学生掌握知识点的效率。
授课速度和学习效率是技术矛盾。
2. (1)生活中的物理矛盾:炒菜时,时间短一点,食物营养价值高一点,但时间太短,食物又没熟,影响口感。
既要要求时间长一点,又要要求时间短一点。
(2)生活中的技术矛盾:感冒生病拿药,为了身体好的快一点,就需要药量重一点;而药量重了又怕有副作用。
身体好的快一点和产生副作用是技术矛盾。
3.学习中的技术矛盾:授课时间与学习效率TRIZ求解:在矛盾矩阵列表中,竖排26找到时间,在横排找到44找到效率,对应了10,3,6,24,34,1,7;这些数字对应的参数分别是,10预操作,3局部质量,6多用性,24中介物,34抛弃与修复,1分割,7套装。
10预操作:老师提前布置预习,这样上课时学生已经对知识点有了一定熟悉度,老师可以提高授课速度。
3局部质量:老师可以选择重要的知识点讲慢一点,不重要的讲快一点。
6多用行:不同的各有所长,应该有不同的用途,筛选适合学习这门课程的学生进行学习,可以提高授课速度。
24中介物与7套装:老师安排学的快的学生辅导学的慢的,可以提高学习效率,提高授课速度。
34抛弃与修复和1分割:每隔一段时间选拔一次学生,把学的快的和学得慢的分开,不同学生采用不同授课速度。
4.生活中的物理矛盾:炒菜时口感和营养价值TRIZ求解:在矩阵列表中竖排找到26时间,横排17找到营养价值,对应了4,10,40,7,9,17;这些数字分别对应的参数是:4非对称,10预操作,40复合材料,7套装,9增加反作用,17维度变化。
4非对称:切菜时,用不同的刀法,根据需要把菜切成不同的形状,不同的大小,提高营养价值和口感。