16. TRIZ原理2:抽取
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TRIZ理论----40种发明原理这里来研究一下消除技术矛盾的40种发明原理及其原则与用例。
1.分割原理a.将物体分成独立的部分。
b.使物体成为可拆卸的。
c.增加物体的分割程度。
例:货船分成同型的几个部分,必要时,可将船加长些或变短些.2.抽取原理从物体中拆出"干扰'部分("干扰"特性)或者相反,分出唯一需要的部分或需要的特性。
与上述把物体分成几个相同部分的技法相反,这里是要把物体分成几个不同的部分.例,一般小游艇的照明和其他用电是艇上发动机带动发电机供给的.为了停泊时能继续供电,要安装一个由内燃机传动的辅助发电机.发动机必然造成噪音和振动。
建议将发动,机和发电机分置于距游艇不远的两个容器里,用电缆连接.3.局部质量原理a.从物体或外部介质(外部作用)的一致结构过渡到不一致结构。
b.物体的不同部分应当具有不同的功能c.物体的每一部分均应具备最适于它工作的条件。
例:为了防治矿山坑道里的粉尘,向工具(钻机和料车的工作机构)呈锥体状喷洒小水珠。
水珠愈小,除尘效果愈好.但小水珠容易形成雾,这使工作困难.解决办法:环绕小水珠锥体外层再造成一层大水珠。
4.非对称原理a.物体的对称形式转为不对称形式。
b.如果物体不是对称的,则加强它的不对称程度,例:防撞汽车轮胎具有一个高强度的侧缘,以抵抗人行道路缘石的碰撞。
5.组合原理a.把相同的物体或完成类似操作的物体联合起来,b.把时间上相同或类似的操作联合起来.例:双联显微镜组;由一个人操作,另一个人观察和记录。
6.多用性原理一个物体执行多种不同功能,因而不需要其他物体。
例:提包的提手可同时作为拉力器(苏联发明证书187964)。
7.嵌套原理a.一个物体位于另一物体之内,而后者又位于第三个物体之内,等等。
b.一个物体通过另一个物体的空腔。
例:"弹性振动超声精选机是由两个互相夹紧的半波片构成。
其特征是,为了减小精选机的长度和增大它的稳定性,两个半波片制成相互套在一起的空锥体(苏联发明证书~186781)。
TRIZ理论的40条发明原理1、分割(Segmentation)A.将一个问题分解成相互独立的部分。
B.使得问题易于分解。
C.增加分裂或分割的程度。
2、抽取(Extraction)A.抽取物体中关键部分(有害或有利)3、局部性能(Location Quality)A. 将物体或环境的均匀结构变成不均匀结构;B. 使组成物体的不同部分完成不同的功能;C. 使组成物体的每一部分都最大限度地发挥作用(材料、性能、功能):4、不对称(Asymmetry)A. 将物体的形状由对称变为不对称B. 如已对称则增加原有的不对称程度5、合并/组合(Combining)A. 在空间上将相似的物体连接在一起,B. 在时间上合并相似或相连物体6、通用/普遍性(Universality)A.由一个物体完成多项功能7、套装(Nesting)A. 按照次序将一个物体放在另一个内。
B. 让一个元件穿过另一个元件内。
8、重量补偿/互消(Counterweight)A. 为了补偿一个物体的重量,和其他物体混合以便能提升。
B. 为了补偿物体的重量,让它和环境相互作用(例如空气动力、水力、浮力或其他力)。
9、预加反作用(Prior Counteraction)A. 如果一个操作必定产生有害作用,应施加反操作以抵消(控制)有害作用的影响。
B. 在以后要产生拉力的部位,预先在物体上产生压力。
C. 预留收缩量、预留材料损失量10、预操作(Preliminary Action)A. 操作前预先使物体的局部或全部发生所需变化B. 预先对物体进行特殊安排11、预先防范(Beforehand Cushioning)A.采用预选准备好的应急措施补偿物体相对较低的可靠性12、等势性(Equipotentiality)A.在潜在的领域里限制其位置改变,使工作过程中的对象不需要被升高或降低13、反向(Inversion)A.将一个问题中所规定的操作改为相反操作B.使物体中的运动部分静止,静止部分运动。
创新原理1分割11事先防范21减少有害作用的时间31多孔材料2抽取12等势22变害为利32颜色改变3局部质量13反向作用23反馈33均质性4增加不对称性14曲面化24借助中介物34抛弃或再生5组合15动态特性25自服务35物理或化学参数改变6多用性16未达到或过度的作用26复制36相变7嵌套17空间维数变化27廉价替代品37热膨胀8重量补偿18机械振动28机械系统替代38强氧化剂9预先反作用19周期性作用29气压和液压结构39惰性环境10预先作用20有效作用的连续性30柔性壳体或薄膜40复合材料下面是对这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。
本节将对每个创新原理做简单的介绍,并给出相应的应用实例。
原理1.分割A把一个物体分成相互独立的部分z为不同材料(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z组合家具C提高物体的可分性z活动百叶窗替代整体窗帘原理2.抽取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z空气压缩机工作,将其产生噪音的部分即压缩机移到室外z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A将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的z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z瑞士军刀(带多种常用工具,如螺丝刀、起瓶器、小刀、剪刀等)C让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态z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A将物体的对称外形变为不对称的z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)z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z为增强防水保温性,建筑上采用多重坡屋顶原理5.组合A在空间上将相同物体或相关操作加以组合z集成电路板上的多个电子芯片z并行计算机的多个CPUB在时间上将相同或相关操作进行合并z冷热水混水器原理6.多用性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)z牙刷的把柄内装牙膏z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z企业中的有多种才能的人才原理7.嵌套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z俄罗斯套娃z可伸缩电视天线z汽车安全带B让某物体穿过另一物体的空腔z伸缩式天线原理8.重量补偿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z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z直升机的螺旋桨(利用空气动力学)z轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力z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z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z在灌注混凝土之前,对钢筋预加应力原理10.预先作用A预先对物体(全部或至少部分)施加必要的改变z不干胶粘贴(只需揭出透明纸,即可用来粘贴)z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z在停车场安置的预付费系统z建筑内通道里安置的灭火器原理11.事先防范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z显影剂可依据胶卷底片上的磁性条来弥补曝光不足z降落伞的备用伞包z航天飞机的备用输氧装置原理12.等势A改变操作条件,以减少物体提升或下降的需要z工厂中与操作台同高的传送带z巴拿马运河的水闸原理13.反向作用A用相反的动作代替问题定义中所规定的动作z将两个套紧的物体分离,将内层物体冷冻(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z加工中心中变工具旋转为工件旋转z健身器材中的跑步机C将物体上下或内外颠倒z通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗原理14.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z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z千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力z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z洗衣机中的离心甩干机原理15.动态特性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z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z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z折叠椅/笔记本电脑C如果一个物体整体是静止的,使之移动或可动z可弯曲的饮用麦管z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之百实现,稍微超过或稍微小于期望效果,会使问题大大简化z印刷时,喷过多的油墨,然后再去掉多余的,使字迹更清晰z在孔中填充过多的石膏,然后打磨平滑原理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z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z立交桥z印刷电路板的双层芯片C将物体倾斜或侧向放置z自动垃圾卸载车D 利用给定表面的反面z双面的地毯z两面穿的衣服E 利用照射到邻近表面或物体背面的光线z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z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)z超声波清洗C利用共振频率z超声波碎石机击碎胆结石D用压电振动代替机械振动z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z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动作代替连续动作z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z用频率调音代替摩尔电码z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z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z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z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z照相用闪光灯原理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z废热发电z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z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z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。
TRIZ理论的主要内容(一)冲突解决理论1、技术冲突解决原理TRIZ提出描述技术冲突的39个通用工程参数:运动物体质量、静止物体质量、运动物体长度、静止物体长度等。
为了解决技术冲突,TRIZ理论提出了40 项发明原理,如分割、分离、局部质量、不对称等。
通过研究,Altshuller提出了冲突矩阵,该矩阵将描述技术冲突的39个工程参数与40条发明原理建立了对应关系,解决了设计过程中选择发明原理的难题。
2、物理冲突解决原理Terninko于1998年提出的物理冲突描述方法为:(1)为实现关键功能,子系统要具有一有用功能,但为了避免出现一有害功能,子系统又不能具有上述有用功能。
(2)关键子系统的特性必须是一大值以能取得有用功能,但又必须是一小值以避免出现有害功能。
(3)关键子系统必须出现以取得一有用功能,但又不能出现以避免出现有害功能。
TRIZ提出采用分离原理解决物理冲突的方法,包括空间分离和时间分离、基于条件的分离、整体与部分的分离。
英国Bath大学的Mann提出,解决物理冲突的分离原理与解决技术冲突的发明原理之间存在关系,一条分离原理可以与多条发明原理存在对应关系。
(二)物—场模型分析方法物—场分析是用符号表达技术系统变换的建模技术。
物—场模型分析方法产生于1947—1977年,每一次的改进都增加了新的可用的知识,现在已经有了76 种标准解。
这些标准解是最初解决问题方案的精华,因此,物—场分析为我们提供了一种方便快捷的方法,利用这种方法,可以在汲取基本知识的基础上产生不同想法。
TRIZ理论认为,技术系统构成要素S1、作用体S2、场 F三者缺一就会造成系统不完整。
而当系统中某一物质的特定机能没有实现时,系统就会产生问题。
为了控制这一物质产生的问题,有必要引入另外的物质。
由此产生这些物质之间的相互作用并伴随能量(场)的产生、变换、吸收等,物—场模型也从一种形式变换为另一种形式。
因此各种技术系统及其变换都可用物质和场的相互作用形式表述。
TRIZ(萃智)TRIZ简介与40个发明原理TRIZ是“发明问题解决理论”的俄文缩略词的英译,由原苏联的阿尔特苏列尔博士(G.S. Altshulle)于1946年创立。
他从1946年开始,领导一批研究人员和学生,花了1500人年时间,在分析研究世界各国250万件专利的基础上,从抽样的20万件专利中选出4万件作为解决发明问题的代表,提出一套进行发明即产品创新的方法理论TRIZ。
20世纪80年代前,它对别国严格保密。
1992年后随着苏联解体,一批TRIZ专家移居美国等西方国家,才逐渐流传到美欧亚和世界各国。
TRIZ的出现,给创新这一现代社会中最活跃的元素带来了革命。
TRIZ提供的不仅仅是一种纯粹的创新理论,它还是一种思维模式,能够帮助我们形成一种系统的、流程化的创新设计思考模式,有助于人们在几乎所有事情中找到创新的方法。
TRIZ认为考虑问题不仅要考虑当前系统的过去和未来,还要考虑当前系统子系统和超系统的过去和未来,从九个层面来考虑问题,寻找解决问题的办法。
但是由于系统中各子系统不均衡的演变导致了系统冲突。
系统冲突是TRIZ的另一个核心概念,指隐藏在问题背后的固有矛盾。
如果要改进系统的某一部分属性,必然引起其它的某些属性恶化,就好像天平一样,一端翘起,另一端必然下沉。
在产品的结构设计中,结构的重量与强度构成了一对冲突。
减轻结构的重量就必然削弱结构的强度;反之,增加结构的强度则必须增加结构的重量。
对于冲突问题,通常的解决方案是采用折衷的方法,而TRIZ则强调运用创造性的思维把冲突彻底消除。
阿尔特苏列尔对大量的发明专利研究发现,尽管它们所属技术领域不同,处理的问题千差万别,但是隐含的系统冲突数量是有限的。
他整理归纳出引起系统冲突和矛盾的39个重要参数(见表1)。
阿尔特苏列尔从几百万个专利中进行筛选,来寻找发明性问题以及它们是如何解决的,从具有发明性的专利中提炼出了解决冲突或矛盾的40条发明原理(见表2),利用这些发明原理来寻找解决问题的可能方案。
TRIZ40个创新原理举例说明班级:车辆124姓名:***学号:******** 2013年10月14日一、40个创新原理内容:二、图文解析:1、分割原理:A、将一个物体分成独立的几部分:大货车的车头与车厢B、将一物体分成可组合的几部分(便于安装与拆卸):活动房屋组合家具C、提高一物体的分离性:2、抽取原理:A、将物体中“负面”的部分或者属性抽取出来,医学透析治疗为防止病人过多地接触X光,一个特殊设计的铅屏使X光只射在必需的部位B、只抽取物体中必要的、有用的部分或者属性:飞机的副油箱(进入战斗时,抛弃副油箱)手机中的SlM卡3、局部质量改善原理:A、将一物体或者外部环境的同类结构转换成异类结构:USB 接口B、使物体的不一致部分各具不一致功能: LL 腿部残疾人的鞋(高度不一样)带多种常用工具的瑞士军刀计算机键盘C、物体的各部分都处于各自的最佳状态(促进整体运作的状态):超声波钻孔机工具箱4、增加不对称性原理:A、将对称物体变为不对称:电插头(引入一个几何特性来防止元件不正确的使用)B、已经是不对称的物体,进一步增强其不对称程度:底部呈斜面的液化气罐一旦燃气快用完时,燃气罐会自动发生倾斜A、在空间上将同类或者需要连续操作的物体组合起来:集成电路板上的多个电子芯片B、从时间上将同类的部分或者需要持续操作的部分组合起来:冷热水混与龙头坑道里装有喷嘴的掘进器将热蒸汽喷向冻土以便采掘6、一物多用原理:使物体具有复合功能以替代其它物体牙刷的把柄内装牙膏门铃与烟气报警器组合7、嵌套原理:A、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……形成重叠俄罗斯套娃悬浮式储油箱可同时存储不一致型号的原B、让一物体穿过另一物体的空腔回可滑行门/推拉门8、重量补偿(巧提重物):A、将某一物体与另一能产生提升力的物体组合,—教鞭笔以补偿其重量ς> ς)大型音乐会匕救生圈用氮气球悬挂广告条幅B >通过物体与环境的相互作用实现物体的重量补偿(利用气体、液体的动力或者浮A 、事先施加反作用,以避免完工时的不良效果内有波纹层的包装箱纸板在制作时使其波纹层与表面层反向弯曲,当胶水干燥后,纸板即可达到平直状态 B 、假如一个物体处于或者将处于受拉伸状态,预先施加压力力)有浮力的材料制作毛笔笔杆 9、预先反作用:轮船(应用水上浮力承载重在灌注混凝土之前,对钢筋施加应力10、预先作用原理:A、预先完成部分或者全部的动作或者机能给树木刷渗透漆来阻止(枕木)腐朽B、预置有用的物体,使其在必要时能立即发挥作用在停车场安置的预付费系统11、预置防范原理:对具有较低可靠性的物体预置紧急防范措施应急楼梯/防火通道12、等势原理:改变工作状况,在势能场中,避免物体位置的改变13、逆向运作原理:A 、不用常规的解决方法而是反其道行之(如需加热时反而用冷却法)铸造大型薄壁零件让装有铁水的浇杯静止,而让装有铸型的工作台运动 B 、把物体(或者过程)翻转或者倒置:运送大型预制混凝土管的卡车工厂中与操作台同高的传送带带轮子的“车臂”穿过管子使它稍离地面,即可起运备用降落伞C、让通常活动部分变为静止的,而让通常静止的部分变为活动的:跑步机14、曲线、曲面化:A、将直线或者平面变成曲线或者曲面,方形结构变成球形结构飞机场上的圆形跑道有无限的长度B、利用滚筒、球状与螺旋状的结构转椅犁头由刀片式改为滚筒式使工作效率提高1倍底部安装球形轮,以利移动C、利用离心力将线性运动变成旋转运动洗衣机油井架装有80~90米的转(通过高速旋转,产生离心力来去除衣物上的水分)15、增强动态性原理:A、使物体或者其环境自动调节,以使操作的每一步都能达到最佳效果形状经历合金B、将一物体分成几个部分,各部分之间能够相对改变位置习惯于崎岖路面的货车卡车C 、使不动的物体变为可动的,增加其运动性(具有自习惯)16、不足或者过度作用原理:折叠椅 医疗检查所使用的胃镜与结肠镜可弯曲的饮用吸管用化学试剂攻击冰雹17、多维化原理:A、将物体的运动或者布置由一维变为二维或者三维空间:螺旋梯能够减少占用空间B、将物体的单层结构变成多层结构:在暖房放置太阳能接收器将光线照到物体相邻的区域或者物体的反面18、机械振动原理:A 、让物体处于振动状态:房放置太阳能接收器IJ 物体相邻的瓯墉瞬物体的反面将光线廨B 、己振动的物体,提高其振动的频率甚至达超声波频率:多碟CD 机c 、将物体竖置(倾斜或者侧向放置):圆木竖起来存放D 、利用物体给定表面的“另一面”:机械零件在超音速振动的液体中得到清洗C、利用共振频率:音叉D、用压电振动替代机械振动:高精度时钟使用石英振动机芯;E、使用超声波与电磁场振荡耦合:19、周期性运动;A、将持续运动变成间歇运动(周期性动作或者脉动):警车的警铃(间歇性鸣叫,避免产生刺耳的声音)B、假如运动已经的间歇性的,改变其间歇频率:C、利用脉动之间的间歇来提供附加作用:利用脉冲原理使烟囱冒出的烟变成间歇的环状烟雾,并能升至3000米高空20、有效持续运作原理:A、持续运作,使一物体的各构成部分持续保持其最佳状态运行:22、变害为利原理:A 、利用有害的因素,获取有益的效果:焊接机的焊头做成轮状,以便持续作业B 、消除空闲或者间歇的部分:点阵打印机或者喷墨打印机 (打印机头在回程中也执行打印动作)21、快速运作原理:将危险或者有害的作业在极高速下运行:锻造 (锻锤高速落⅛s理料照相用闪光灯让原油与酸性液体轮番从管道通过当原油通过管道时会在管道内壁留下沉积物,当酸性液体通过管道时会腐蚀管道内壁B、将一有害的要素与另一有害要素结合,用以消除物体所存在的有害作用:在炸毁旧房子前,为降低震害,先在周围挖一道深沟, 振动波达到深沟时,即会反射回来从而抵消冲击波C、提高有害因素的程度使之不再有害:建立防火隔离带(在森林灭火时,强力鼓风机灭火,或者为操纵野火的蔓延,在野火推进的前方,预先燃火将草木烧光的办法)23、反馈原理:A、引入反馈,改善性能:B 、若反馈已存在,则改变其大小与作用:根据环境的亮度自行操纵路灯系统 汽化器中的燃料通过燃料箱中的浮筒自我调节高度24、借助中介物原理:A 、利用中介物转换或者执行所需动作:B 、临时将原物体与一个容易去除的物体结合在一起:声控喷泉弹琴用的拨片铺设钢轨时,在钢轨的两极易装卸的半圆形磁铁标轨因暂时变成圆形便于滂动强度装配(保护产永不磨扳的擦刮器加大擦刮器与传送带之间的间隙让松散物质上的粉粒掉落在擦刮器上,从而减少空隙而起到擦刮作用 26、复制原理:25、自服务原理:自补充饮水机B >利用废弃的资源、能量或者物资:锥形混凝土坝体 地震时候具有自我保护作用A 、让物体服务于自我,A、不便于操作的易损、易碎、昂贵物应由简易的、与廉价的复制品替代:虚拟现实系统,如飞行员虚拟训练系统:看电视实况转播而不是去亲自到会场;用唱片、录音磁带、MP3或者看光盘来听喜爱的歌曲;B、用光学复制品或者图像替代实物,图像能够按比例放大或者缩小:通过拍照来测量与计算铁路货车上的大圆木C、假如可见光复制品已被使用,可用红外线或者紫外线替代:利用紫外光诱杀蚊蝇27、廉价物品替代原理:用便宜的物品替代昂贵的物品,对性能梢作让步28、机械系统替代原理:A、用感官刺激的方法(光学、声学、热学及味觉系统)替代机械系统:BM金属海/标本用电热器加热金属棒,使显微镜下的物质做微量运动抛光过程通过话筒来操纵B、运用电场、磁场与电磁场与一物体进行相互作用:C、场的替代:用可变场代替恒定场;用随时间变化的场代替固定场;用有组织的场代替随机场:D、利用场与铁磁离子组合:在熔化的金属表面生产玻璃电磁搅拌形成的曲面使熔化的金属表面呈波浪状花纹29、气压或者液压结构替代原理:将物体的固体部分用气体或者流体替代(如利用气垫、液体静压、流体动压产生缓冲功能)气垫运动鞋汽车中的安全气囊30、柔性壳体或者薄膜结构替代原理:A、使用柔性壳体或者薄膜替代传统结构:网球场地上充气薄膜结构保暖装置柔性计算机键盘B、使用柔性壳体或者薄膜,将物体与外部环境隔离:31、多孔化原理:A、给物体加孔,或者运用辅助的有孔材料(插入或者涂层等):液压系统中,泵出的油通过孔状盘来起阀门的作用B、若一物体已经有孔,则利用这些孔引入有用的物质或者功能:为在液态金属中加入添加剂将浸透添加剂的砖块放入液态金属的方法32、色彩化原理:A、改变物体或者周围环境的颜色:使用随温度改变颜色的示温漆测量室内温度B、改变难以观察的物体或者过程的透明度或者可视性:C、利用有颜色的添加剂,用以观察难以看到的物体或者过程:用于检测光缆破旧区的变色触膜D、假如已经用了添加剂,则考虑增加发光成分,借助发光迹线追踪物质:在炼钢厂,使用彩色水帘保护工人免遭紫外线33、同质化原理:将一物体及与其相互作用的其它物体使用同样材料或者具有相同性质的材料制成用气态氧解冻固态氧34、自生自弃原理:A、物体中已经完成功能与无用的部分自动消失,或者在操作过程中自动调整:微型弹簧的制造(将弹簧绕在被冻洁的弹簧芯上,而后,将芯熔化)B、在工作过程中消耗或者减少的部分迅速自动补充:自动铅笔35、改变物理/化学参数原理:A、改变系统的物理状态:将气体液化,以减小体积便于运输B、改变物体的浓度或者粘度:F► JC、改变物体的柔性(灵活性程度):36、相变原理:运用物体相态转换H i O液态水变成了像臼粉一样的固体水随温度的变化启闭暖房的通风窗38、加速氧化原理:为持久在水下呼吸,水下呼吸器中储存压缩空气39、惰性(或者真空)环境:霓虹灯用氮气等惰性气体填充灯泡用复合材料替代单一材料焊接剂中加入高熔点的金属纤维。
triz理论的40个发明原理TRTZ理论的40个发明原理原理1:分离法也称分割原理,即将整体切分。
有三⽅⾯的含义:1. 将物体分成相互独⽴的部分。
例如:⽕车车厢,分离成⼀个⼀个的单体车厢;⽤卡车加拖车代替⼤卡车;将垃圾箱分割为可回收及不可加收的部分;电冰箱分为冷冻室和冷藏室,并分多个层;运载⽕箭分为多个助推器;班级为了便于管理分成多个⼩组等等。
2. 将物体分成容易组装和拆卸的部分。
例如:组合式家具;移动房屋;活动帐篷;组合菜板等,如图2-3(b)所⽰。
3. 增加物体的分割程度。
例如:⽤百叶窗代替⼤的窗帘,输送⾼温玻璃时⽤熔化的锡代替滚轴等。
原理2:提取法也称抽取法、抽取原理,即将物体中有⽤或有害的部分提取出来进⾏相应的处理。
有两⽅⾯的含义:1. 从物体中抽出产⽣负⾯影响的部分或属性。
例如:避雷针将雷电引⼊地下,减少其危害;空调的压缩机分离出来放在室外;⾷品真空包装等。
例如:⽤狗的叫声做警报⽽不⽤真的养⼀条狗;把彩喷打印机中的墨盒分离出来以便更换;⽤光纤或光波导分离主光源,以增加照明点;成分献⾎,只采集⾎液中的⾎⼩板;微波滤波器;互联⽹上的搜索引擎等。
原理2:提取法2. 从物体中抽出必要的部分或属性。
原理3:局部质量改善法在物体的特定区域改变其特征,从⽽获得必要的特性。
有三⽅⾯的含义:1. 从物体或外部介质(外部作⽤)的⼀致结构过渡到不⼀致结构。
例如:采⽤温度、密度、压⼒的梯度,⽽不⽤恒定的温度、密度、压⼒;⼑或斧⼦的⼑刃部分进⾏特殊处理等。
2. 物体的不同部分应当具有不同的功能。
例如:起钉锤;指甲剪;多功能组合⼯具等。
3. 物体的每⼀部分均应处于最有利于其⼯作的条件。
例如:餐盒的隔间,防⽌串味;矿⼭坑道除尘等。
汤勺每⼀部分都有相应的⼯作条件。
1. 将物体的对称形式转为不对称形式。
例如:电源插头做成不对称形式,防⽌插错;不对称搅拌叶⽚加强搅拌;铁道转弯处内外铁轨间有⾼度差以提供向⼼⼒,减少对轨道挤压造成的危害;在鞋跟易磨的⼀侧钉上“鞋掌”;为增强密封性,将圆形密封圈做成椭圆的,等等。
triz发明的40个原理下面是对这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。
本节将对每个创新原理做简单的介绍,并给出相应的应用实例。
原理1. 分割A把一个物体分成相互独立的部分λ为不同材料(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λ组合家具C提高物体的可分性λ活动百叶窗替代整体窗帘原理2. 抽取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λ空气压缩机工作,将其产生噪音的部分即压缩机移到室外λ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A将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的λ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λ瑞士军刀(带多种常用工具,如螺丝刀、起瓶器、小刀、剪刀等)C让物体的各部分处于完成各自功能的最佳状态λ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A将物体的对称外形变为不对称的λ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)λ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λ为增强防水保温性,建筑上采用多重坡屋顶原理5. 组合A在空间上将相同物体或相关操作加以组合λ集成电路板上的多个电子芯片λ并行计算机的多个CPUB在时间上将相同或相关操作进行合并λ冷热水混水器原理6. 多用性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)λ牙刷的把柄内装牙膏λ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λ企业中的有多种才能的人才原理7. 嵌套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λ俄罗斯套娃λ可伸缩电视天线λ汽车安全带B让某物体穿过另一物体的空腔λ伸缩式天线原理8. 重量补偿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λ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λ直升机的螺旋桨(利用空气动力学)λ轮船应用阿基米德定律产生可承重千吨的浮力λ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λ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λ在灌注混凝土之前,对钢筋预加应力原理10. 预先作用A预先对物体(全部或至少部分)施加必要的改变λ不干胶粘贴(只需揭出透明纸,即可用来粘贴)λ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λ在停车场安置的预付费系统λ建筑内通道里安置的灭火器原理11. 事先防范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λ显影剂可依据胶卷底片上的磁性条来弥补曝光不足λ降落伞的备用伞包λ航天飞机的备用输氧装置原理12. 等势A改变操作条件,以减少物体提升或下降的需要λ工厂中与操作台同高的传送带λ巴拿马运河的水闸原理13. 反向作用A用相反的动作代替问题定义中所规定的动作λ将两个套紧的物体分离,将内层物体冷冻(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λ加工中心中变工具旋转为工件旋转λ健身器材中的跑步机C将物体上下或内外颠倒λ通过把杯子倒置从下边喷入水来进行清洗原理14. 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λ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λ千斤顶中螺旋机构可产生很大的升举力λ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λ洗衣机中的离心甩干机原理15. 动态特性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λ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λ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λ折叠椅/笔记本电脑C如果一个物体整体是静止的,使之移动或可动λ可弯曲的饮用麦管λ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之百实现,稍微超过或稍微小于期望效果,会使问题大大简化λ印刷时,喷过多的油墨,然后再去掉多余的,使字迹更清晰λ在孔中填充过多的石膏,然后打磨平滑原理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λ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λ立交桥λ印刷电路板的双层芯片C将物体倾斜或侧向放置λ自动垃圾卸载车D 利用给定表面的反面λ双面的地毯λ两面穿的衣服E 利用照射到邻近表面或物体背面的光线λ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λ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)λ超声波清洗C利用共振频率λ超声波碎石机击碎胆结石D用压电振动代替机械振动λ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λ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动作代替连续动作λ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λ用频率调音代替摩尔电码λ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λ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λ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λ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λ照相用闪光灯原理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λ废热发电λ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λ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λ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。