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第一篇:精編TRIZ理論的40個創(chuàng)新原理講稿
TRIZ理論的40個創(chuàng)新原理詳解
1946年阿齊舒勒進(jìn)入蘇聯(lián)海軍專利局工作,有機(jī)會接觸了來自不同國家不同工程領(lǐng)域內(nèi)的大量專利。在分析這些專利的過程中,他發(fā)現(xiàn),這些專利雖然來自不同國家、不同領(lǐng)域,而且解決的也是不同的問題,實現(xiàn)的是對不同系統(tǒng)的改進(jìn),但是,這些專利是利用了某些相同的方法。也就是說,很多的原理和方法在發(fā)明的過程中是重復(fù)使用的。于是,他就想從大量的專利中找出那些基本的常用的方法?;谶@樣一種思想,他對于世界上不同領(lǐng)域的專利和方法進(jìn)行了歸納和總結(jié),提取出了在專利中最常用的方法和原理,共總結(jié)出40種,他稱之為40個發(fā)明原理。
下面是對這40個創(chuàng)新原理的具體介紹,大部分創(chuàng)新原理包括幾種具體的應(yīng)用方法。原理1.分割 Segmentation
A、把一個物體分成相互獨(dú)立的部分為;增加物體被分割的程度
//不同材料(如玻璃、紙、鐵罐等)的再回收設(shè)置不同的回收箱 B、將物體分成容易組裝和拆卸的部分//組合家具
C、提高物體的可分性活動//百葉窗替代整體窗簾 原理2.抽取 Extraction A、從物體中抽出產(chǎn)生負(fù)面影響的部分或?qū)傩裕蛘邇H抽出物體中必要的部分或?qū)傩?/p>
//空氣壓縮機(jī)工作,將其產(chǎn)生噪音的部分即壓縮機(jī)移到室外;用光纖或光波導(dǎo)分離主光源,以增加照明點(diǎn)
原理3.局部質(zhì)量 Local quality
A、將物體、環(huán)境或外部作用的均勻結(jié)構(gòu)變?yōu)椴痪鶆虻?/p>
//將系統(tǒng)的溫度、密度、壓力由恒定值改為按一定的斜率增長
B、讓物體的不同部分各具不同功能//瑞士軍刀(帶多種常用工具,如螺絲刀、瓶起、剪刀等)C、讓物體的各部分處于完成各自功能的最佳狀態(tài)
//在餐盒中設(shè)置間隔,在不同的間隔內(nèi)放置不同的食物,避免串味 原理4.增加不對稱性 Asymmetry A、將物體的對稱外形變?yōu)椴粚ΨQ的
//引入一個幾何特性來防止元件不正確的使用(如電插頭的接地棒)為改善密封性,將O型密封圈的截面由圓形改為橢圓形
B、增加不對稱物體的不對稱程度 //為增強(qiáng)防水保溫性,建筑上采用多重坡屋頂
原理5.合并 Combining
A、在空間上將相同物體或相關(guān)操作加以組合
//集成電路板上的多個電子芯片;并行計算機(jī)的多個CPU B、在時間上將相同或相關(guān)操作進(jìn)行合并 //冷熱水混水器
原理6.多用性 Universality A、使一個物體具備多項功能,消除了該功能在其它物體內(nèi)存在的必要性(進(jìn)而裁減其他物體)
//牙刷的把柄內(nèi)裝牙膏;可移動的兒童安全椅,既可放在汽車內(nèi),拿出汽車外也可單獨(dú)作為兒童車;企業(yè)中的有多種才能的人才 原理7.嵌套 Nesting A、把一個物體嵌入另一個物體,然后將這兩個物體再嵌入第三個物體,依此類推
//俄羅斯套娃;可伸縮電視天線;汽車安全帶
B、讓某物體穿過另一物體//空腔伸縮式天線
原理8.重量補(bǔ)償 Counterweight A、將某一物體與另一能提供升力的物體組合,以補(bǔ)償其重量//用氫氣球懸掛廣告牌
B、通過與環(huán)境(利用空氣動力、流體動力或其他力等)的相互作用實現(xiàn)物體的重量補(bǔ)償
//直升機(jī)的螺旋槳(利用空氣動力學(xué));輪船應(yīng)用阿基米德定律產(chǎn)生可承重千噸的浮力;賽車安裝上阻流板用來增加車身與地面的摩擦力則使用了空氣動力學(xué)的特征
原理9.預(yù)先反作用 Prior Counteraction A、事先施加機(jī)械應(yīng)力,以抵消工作狀態(tài)下不期望的過大應(yīng)力//酸堿緩沖溶液
B、如果問題定義中需要某種相互作用,那么事先施加反作用
//在灌注混凝土之前,對鋼筋預(yù)加應(yīng)力 原理10.預(yù)先作用 Preliminary Action
A、預(yù)先對物體(全部或至少部分)施加必要的改變
//不干膠粘貼(只需揭出透明紙,即可用來粘);手術(shù)前將手術(shù)器具按所用順序排列整齊
B、預(yù)先安置物體,使其在最方便的位置開始發(fā)揮作用而不浪費(fèi)運(yùn)送時間
//在停車場安置的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng);建筑內(nèi)通道里安置的滅火器 原理11.事先防范 Beforehand Cushioning A、采用事先準(zhǔn)備好的應(yīng)急措施,補(bǔ)償物體相對較低的可靠性
//顯影劑可依膠卷底片上的磁性條彌補(bǔ)曝光不足;降落傘備用傘包;航天飛機(jī)備用輸氧裝置 原理12.等勢 Equipotentiality A、改變操作條件,以減少物體提升或下降的需要
//工廠中與操作臺同高的傳送帶;巴拿馬運(yùn)河的水閘 原理13.反向作用 Inversion
A、用相反的動作代替問題定義中所規(guī)定的動作
//將兩個套緊的物體分離,將內(nèi)層物體冷(傳統(tǒng)的方法是將外層物體升溫)
B、讓物體或環(huán)境可動部分不動,不動部分可動
//加工中心中變工具旋轉(zhuǎn)為工件旋轉(zhuǎn);健身器材中的跑步機(jī)
C、將物體上下或內(nèi)外顛倒//通過把杯子倒置從下邊噴入水來進(jìn)行清洗 原理14.曲線與曲面化
A、將物體的直線、平面部分用曲線或球面代替
//變平行六面體或立方體結(jié)構(gòu)為球形結(jié)構(gòu);兩表面間引入圓倒角,減少應(yīng)力集中
B、使用滾筒、球、螺旋結(jié)構(gòu) //千斤頂中螺旋機(jī)構(gòu)可產(chǎn)生很大的升舉力;圓珠筆和鋼筆的球形筆尖,使書寫流暢
C、改直線運(yùn)動為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動//應(yīng)用離心力洗衣機(jī)中的離心甩干機(jī)
原理15.動態(tài)性 A、調(diào)整物體或環(huán)境的性能,使其在工作的各階段達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)//飛機(jī)中的自動導(dǎo)航系統(tǒng)
B、分割物體,使其各部分可以改變相對位置
//裝卸貨物的鏟車,通過鉸鏈連接兩個半圓形鏟斗,可以自由開閉,裝卸貨物時張開,鏟車移動時鏟斗閉合;折疊椅;筆記本電腦;聯(lián)軸器
C、如果一個物體整體是靜止的,使之移動或可動
//可彎曲的飲用麥管;在醫(yī)療檢查中,使用撓性腸鏡
原理16.未達(dá)到或過度的作用
A、如果所期望的效果難以百分百實現(xiàn),稍微超過或稍微小于期望效果,會使問題大大簡化
//印刷時,噴過多的油墨,然后再去掉多余的,使字跡更清晰;在孔中填充過多的石膏,然后打磨平滑;齒輪設(shè)計齒寬(一窄一寬)
原理17.空間維數(shù)變化
A、將物體變?yōu)槎S(如,平面)運(yùn)動,以克服一維直線運(yùn)動或定位的困難;或過渡到三維空間運(yùn)動以消除物體在二維平面運(yùn)動或定位的問題//螺旋梯可以減少占地面積
B、單層排列的物體變?yōu)槎鄬优帕?/立交橋;印刷電路板的雙層芯片
C、將物體傾斜或側(cè)向放置//自動垃圾卸載車
D、利用給定表面的反面//雙面的地毯兩面穿的衣服
E、利用照射到鄰近表面或物體背面的光線//蘋果樹下的反射鏡 原理18.機(jī)械振動
A、使物體處于振動狀態(tài)//電動振動剃須刀
B、如果已處于振動狀態(tài),提高振動頻率(直至超聲振動)//超聲波清洗
C、利用共振頻率//超聲波碎石機(jī)擊碎膽結(jié)石
D、用壓電振動代替機(jī)械振動//高精度時鐘使用石英振動機(jī)芯
E、超聲波振動和電磁場耦合//超聲波振動和電磁場共用在電熔爐中混合金屬,使混合均勻 原理19.周期性作用
A、用周期性動作或脈沖代替連續(xù)動作//警車所用警笛改為周期性鳴叫,避免產(chǎn)生刺耳的聲音 B、如果周期性動作正在進(jìn)行,改變其運(yùn)動頻率//用頻率調(diào)音代替摩爾電碼;使用AM(調(diào)幅), FM(調(diào)頻), PWM(脈寬調(diào)制)來傳輸信息
C、在脈沖周期中利用暫停來執(zhí)行另一有用動作
//醫(yī)用的呼吸機(jī)系統(tǒng)為:每五次胸廓運(yùn)動,進(jìn)行一次心肺呼吸 原理20.有效作用的連續(xù)性
A、物體的各個部分同時滿載持續(xù)工作,以提供持續(xù)可靠的性能
//汽車在路口停車時,飛輪儲存能量,以便汽車隨時啟動
B、消除空閑和間歇性動作//后臺打印,不耽誤前臺工作 原理21.減少有害作用的時間
A、將危險或有害的流程或步驟在高速下進(jìn)行//照相用閃光燈;激光焊接法 原理22.變害為利
A、利用有害的因素(特別是環(huán)境中的有害效應(yīng)),得到有益的結(jié)果
//廢熱發(fā)電回收廢物二次利用,如再生紙
B、將兩個有害的因素相結(jié)合進(jìn)而消除它們
//潛水中用氮氧混合氣體,以避免單用造成昏迷或中毒
C、增大有害因素的幅度直至有害性消失//森林滅火時用逆火滅火(在森林滅火時,為熄滅或控制即將到來的野火蔓延,燃起另一堆火將即將到來的野火的通道區(qū)域燒光。)“以毒攻毒” 原理23.反饋
A、在系統(tǒng)中引入反饋//聲控噴泉;自動導(dǎo)航系統(tǒng)
B、如果已引入反饋,改變其大小或作用
//在5公里航程范圍內(nèi),改變導(dǎo)航系數(shù)的敏感區(qū)域;自動調(diào)溫器的負(fù)反饋裝置 原理24.借助中介物
A、使用中介物實現(xiàn)所需動作//用撥子彈月琴
B、把一物體與另一容易去除的物體暫時結(jié)合//飯店上菜的托盤 原理25.自服務(wù)
A、物體通過執(zhí)行輔助或維護(hù)功能為自身服務(wù)//自清洗烤箱;自補(bǔ)充飲水機(jī)
B、利用廢棄的能量與物質(zhì) 原理26.復(fù)制
A、用簡單、廉價的復(fù)制品代替復(fù)雜、昂貴、不方便、易損、不易獲得的物體
//虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),如虛擬訓(xùn)練飛行員系統(tǒng)看電視直播,而不到現(xiàn)場
B、用光學(xué)復(fù)制品(圖像)代替實物或?qū)嵨锵到y(tǒng)
//可以按一定比例放大或縮小圖像用衛(wèi)星相片代替實地考察由圖片測量實物尺寸
C、如果已使用了可見光復(fù)制品,用紅外光或紫外光復(fù)制品代替//利用紫外光誘殺蚊蠅
原理27.廉價替代品
A、用若干便宜的物體代替昂貴的物體,同時降低某些質(zhì)量要求(例如,工作壽命)
//用一次性的物品,如一次性的餐具,清潔衛(wèi)生;用再生材料——木材、農(nóng)作物莖稈代替木材;做家具、建材;用鐵芯包銅代替銅導(dǎo)線;用塑料模具代替金屬模具;鋼塑材料代替鋁合金等稀有金屬材料;用模型試驗代替實物試驗 原理28.機(jī)械系統(tǒng)替代
A、用視覺系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)、味覺系統(tǒng)或嗅覺系統(tǒng)代替機(jī)械系統(tǒng)
//用聲音柵欄代替實物柵欄(如光電傳感器控制小動物進(jìn)出房間);在煤氣中摻入難聞氣體,警告使用者氣體泄漏(替代機(jī)械或電子傳感器)用光、聲傳感器代替機(jī)械(位置)傳感器
——用電動機(jī)調(diào)速代替機(jī)械變速 ——用聲、光信號傳遞機(jī)器運(yùn)行 B、使用與物體相互作用的電場、磁場、電磁場
//為混合兩種粉末,用電磁場代替機(jī)械震動使粉末混合均勻
C、用運(yùn)動場代替靜止場,時變場代替恒定場,結(jié)構(gòu)化場代替非結(jié)構(gòu)化場
//早期的通訊系統(tǒng)用全方位檢測,現(xiàn)在用特定發(fā)射方式的天線
D、利用帶鐵磁粒子的場作用
//用不同的磁場加熱含磁粒子的物質(zhì),當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時,物質(zhì)變成順磁,不再吸收熱量,來達(dá)到恒溫的目的 原理29.氣壓和液壓結(jié)構(gòu)
A、將物體的固體部分用氣體或流體代替//如充氣結(jié)構(gòu)、充液結(jié)構(gòu)、氣墊、液體靜力結(jié)構(gòu)和流體動力結(jié)構(gòu)等氣墊運(yùn)動鞋,減少運(yùn)動對足底的沖擊;汽車減速時液壓系統(tǒng)儲存能量,在汽車加速時再釋放能量;運(yùn)輸易損物品時,經(jīng)常使用發(fā)泡材料保護(hù)
原理30.柔性殼體或薄膜
A、使用柔性殼體或薄膜代替標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)
//在網(wǎng)球場地上采用充氣薄膜結(jié)構(gòu);作為冬季保護(hù)措施農(nóng)業(yè)上使用塑料大棚種菜
B、使用柔性殼體或薄膜,將物體與環(huán)境隔離//用薄膜將水和油分別儲藏 原理31.多孔材料
A、使物體變?yōu)槎嗫谆蚣尤攵嗫孜矬w(如多孔嵌入物或覆蓋物)
//為減輕物體重量,在物體上鉆孔,或使用多孔性材料
B、如果物體是多孔結(jié)構(gòu),在小孔中事先引入某種物質(zhì)用//海綿儲存液態(tài)氮 原理32.顏色改變
A、改變物體或環(huán)境的顏色//在暗室中使用安全燈,做警戒色 B、改變物體或環(huán)境的透明度//感光玻璃,隨光線改變其透明度 原理33.同質(zhì)性
A存在相互作用的物體用相同材料或特性相近的材料制成
//方便面的料包外包裝用可食性材料制造用;金剛石切割鉆石,切割產(chǎn)生的粉末可以回收 原理34.拋棄或再生 Discarding and Recovering
A、采用溶解、蒸發(fā)等手段拋棄已完成功能的零部件,或在系統(tǒng)運(yùn)行過程中直接修改它們
//可溶性的藥物膠囊;火箭助推器在完成其作用后立即分離
B、在工作過程中迅速補(bǔ)充系統(tǒng)或物體中消耗的部分//草坪剪草機(jī)的自銳系統(tǒng);自動鉛筆 原理35.物理或化學(xué)參數(shù)改變
Transformation of Properties A、改變聚集態(tài)(物態(tài))
//酒心巧克力,先將酒心冷凍,然后將其在熱巧克力中蘸一下;用液態(tài)石油氣運(yùn)輸,不用氣態(tài)運(yùn)輸以減少體積和成本
B、改變濃度或密度//用液態(tài)的肥皂水代替固體肥皂,可以定量控制使用,減少浪費(fèi)
C、改變?nèi)岫?/硫化橡膠改變了橡膠的柔性和耐用性
D、改變溫度
//提高烹飪食品的溫度(改變食品的色、香、味);降低醫(yī)用標(biāo)本保存溫度,以備后期解剖 原理36.相變 Phase Transitions
A、利用物質(zhì)相變時產(chǎn)生的某種效應(yīng)。如體積改變,吸熱或放熱
//水在固態(tài)時體積膨脹,可利用這一特性進(jìn)行定向無聲爆破 原理37.熱膨脹 Thermal Expansion
A、使用熱膨脹或熱收縮材料//裝配鋼雙環(huán)時,可使內(nèi)環(huán)冷卻收縮,外環(huán)升溫膨脹,再將兩環(huán)裝配,待恢復(fù)常溫后,內(nèi)外環(huán)就緊緊裝配在一起了
B、組合使用不同熱膨脹系數(shù)的幾種材料//熱敏開關(guān)(兩條粘在一起的金屬片,由于兩片金屬的熱膨脹系數(shù)不同,對溫度的敏感程度也不一樣,可實現(xiàn)溫度控制)原理38.強(qiáng)氧化劑 Strong Oxidants A、用富氧空氣代替普通空氣//為持久在水下呼吸,水中呼吸器中儲存濃縮空氣
B、用純氧代替空氣//用乙炔—氧代替乙炔—空氣切割金屬;用高壓純氧殺滅傷口厭氧細(xì)菌
C、將空氣或氧氣進(jìn)行電離輻射;
D、使用離子化氧氣;
E、用臭氧代替含臭氧氧氣或離子化氧氣 原理39.惰性環(huán)境 Inert Atmosphere
A、用惰性環(huán)境代替通常環(huán)境//用氬氣等惰性氣體填充燈泡,做成霓虹燈
B、使用真空環(huán)境真空包裝食品,延長儲存期 原理40.復(fù)合材料 Composite material
復(fù)合材料(Composite materials),是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料,通過物理或化學(xué)的方法,在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補(bǔ)短,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。A、用復(fù)合材料代替均質(zhì)材料
//飛機(jī)外殼材料用復(fù)合材料代替。用玻璃纖維制成的沖浪板,更加易于控制運(yùn)動方向,更加易于制成各種形狀
第二篇:TRIZ理論四十個創(chuàng)新原理及其實例
四十個創(chuàng)新原理及其實例
一、分割原理
實例:組合家具、企業(yè)大型項目分設(shè)子項目
二、抽取原理
實例:空調(diào)壓縮機(jī)裝在室外
三、局部改變原理
實例:樓房內(nèi)分成不同功能的房間、飯盒分成幾個小隔間
四、增加不對稱性 實例:新興的不對稱家具
五、組合合并原理
實例:做飯時煲湯的同時可以洗菜、計算機(jī)的微處理器
六、多用性原理
實例:復(fù)合型人才、多功能榨汁機(jī)
七、嵌套原理 實例:千斤頂、伸縮吸管
八、重量補(bǔ)償原理
實例:艦載飛機(jī)的彈射器、導(dǎo)彈發(fā)射器
九、預(yù)先反作用原理 實例:拉弓射箭
十、預(yù)先作用原理
實例:農(nóng)作物施肥、標(biāo)示牌等
十一、事先防范原理 實例:樓道應(yīng)急照明燈、預(yù)防接種疫苗
十二、等勢原理 例:工廠車間輥式傳送帶
十三、反向作用原理 例:火箭發(fā)射
十四、曲面化原理 例:臺燈燈罩
十五、動態(tài)特性
例:火車各車廂的連接處可以轉(zhuǎn)動
十六、未達(dá)到或過度作用原理 例:種玉米時放三個種子保證出苗率
十七、空間維數(shù)變化原理 例:雙層巴士、多層樓房
十八、機(jī)械振動原理
例:超聲波清洗精密儀器、振動上料機(jī)
十九、周期性動作原理 例:時鐘的指針
二十、有效作用的連續(xù)性 例:病人按時吃藥
二十一、減少有害作用的時間 例:醫(yī)院設(shè)立急診室 二
十二、變害為利原理 例:淘米水沖洗廁所、廢水利用等 二
十三、反饋原理 例:電腦的數(shù)據(jù)處理器 二
十四、借助中介物原理 例:帆船的航行借助風(fēng)力 二
十五、自服務(wù) 例:太陽能路燈 二
十六、復(fù)制原理
例:身份證等各種證件的復(fù)印件 二
十七、廉價替代品原理 例:一次性水杯、一次性鞋托 二
十八、機(jī)械系統(tǒng)替代原理 例:電視遙控器、指紋識別系統(tǒng) 二
十九、氣壓或液壓結(jié)構(gòu) 例:食品包裝袋內(nèi)充滿稀有氣體 三
十、柔性殼體或薄膜 例:蔬菜薄膜、手機(jī)貼膜 三
十一、多孔材料 例:音響喇叭處的膜 三
十二、改變顏色 例:士兵穿的迷彩服 三
十三、均質(zhì)性 例:挑擔(dān)子的時候均勻分配兩頭的重量 三
十四、拋棄或再生原理 例:手槍打出子彈后彈殼脫落 三
十五、改變物理或化學(xué)參數(shù) 例: 混凝土中加鋼筋增強(qiáng)其強(qiáng)度 三
十六、相變原理 例:夏天室內(nèi)散水降溫 三
十七、熱膨脹原理 例:爆米花
三
十八、強(qiáng)氧化劑原理
例:醫(yī)院里使用的氧氣瓶氧氣濃度比較高 三
十九、惰性環(huán)境
例:食品包裝袋里充滿惰性氣體延長保質(zhì)期 四
十、復(fù)合材料
例:制造飛機(jī)等部件需要高強(qiáng)度的復(fù)合材料
第三篇:精編TRIZ理論的40個創(chuàng)新原理講稿
TRIZ理論的40個創(chuàng)新原理詳解
1946年阿齊舒勒進(jìn)入蘇聯(lián)海軍專利局工作,有機(jī)會接觸了來自不同國家不同工程領(lǐng)域內(nèi)的大量專利。在分析這些專利的過程中,他發(fā)現(xiàn),這些專利雖然來自不同國家、不同領(lǐng)域,而且解決的也是不同的問題,實現(xiàn)的是對不同系統(tǒng)的改進(jìn),但是,這些專利是利用了某些相同的方法。也就是說,很多的原理和方法在發(fā)明的過程中是重復(fù)使用的。于是,他就想從大量的專利中找出那些基本的常用的方法?;谶@樣一種思想,他對于世界上不同領(lǐng)域的專利和方法進(jìn)行了歸納和總結(jié),提取出了在專利中最常用的方法和原理,共總結(jié)出40種,他稱之為40個發(fā)明原理。
下面是對這40個創(chuàng)新原理的具體介紹,大部分創(chuàng)新原理包括幾種具體的應(yīng)用方法。原理1.分割 Segmentation
A、把一個物體分成相互獨(dú)立的部分為;增加物體被分割的程度
//不同材料(如玻璃、紙、鐵罐等)的再回收設(shè)置不同的回收箱 B、將物體分成容易組裝和拆卸的部分//組合家具
C、提高物體的可分性活動//百葉窗替代整體窗簾 原理2.抽取 Extraction A、從物體中抽出產(chǎn)生負(fù)面影響的部分或?qū)傩?,或者僅抽出物體中必要的部分或?qū)傩?/p>
//空氣壓縮機(jī)工作,將其產(chǎn)生噪音的部分即壓縮機(jī)移到室外;用光纖或光波導(dǎo)分離主光源,以增加照明點(diǎn)
原理3.局部質(zhì)量 Local quality
A、將物體、環(huán)境或外部作用的均勻結(jié)構(gòu)變?yōu)椴痪鶆虻?/p>
//將系統(tǒng)的溫度、密度、壓力由恒定值改為按一定的斜率增長
B、讓物體的不同部分各具不同功能//瑞士軍刀(帶多種常用工具,如螺絲刀、瓶起、剪刀等)C、讓物體的各部分處于完成各自功能的最佳狀態(tài)
//在餐盒中設(shè)置間隔,在不同的間隔內(nèi)放置不同的食物,避免串味 原理4.增加不對稱性 Asymmetry A、將物體的對稱外形變?yōu)椴粚ΨQ的
//引入一個幾何特性來防止元件不正確的使用(如電插頭的接地棒)為改善密封性,將O型密封圈的截面由圓形改為橢圓形
B、增加不對稱物體的不對稱程度 //為增強(qiáng)防水保溫性,建筑上采用多重坡屋頂
原理5.合并 Combining
A、在空間上將相同物體或相關(guān)操作加以組合
//集成電路板上的多個電子芯片;并行計算機(jī)的多個CPU B、在時間上將相同或相關(guān)操作進(jìn)行合并 //冷熱水混水器
原理6.多用性 Universality A、使一個物體具備多項功能,消除了該功能在其它物體內(nèi)存在的必要性(進(jìn)而裁減其他物體)
//牙刷的把柄內(nèi)裝牙膏;可移動的兒童安全椅,既可放在汽車內(nèi),拿出汽車外也可單獨(dú)作為兒童車;企業(yè)中的有多種才能的人才 原理7.嵌套 Nesting A、把一個物體嵌入另一個物體,然后將這兩個物體再嵌入第三個物體,依此類推
//俄羅斯套娃;可伸縮電視天線;汽車安全帶
B、讓某物體穿過另一物體//空腔伸縮式天線
原理8.重量補(bǔ)償 Counterweight A、將某一物體與另一能提供升力的物體組合,以補(bǔ)償其重量//用氫氣球懸掛廣告牌
B、通過與環(huán)境(利用空氣動力、流體動力或其他力等)的相互作用實現(xiàn)物體的重量補(bǔ)償
//直升機(jī)的螺旋槳(利用空氣動力學(xué));輪船應(yīng)用阿基米德定律產(chǎn)生可承重千噸的浮力;賽車安裝上阻流板用來增加車身與地面的摩擦力則使用了空氣動力學(xué)的特征
原理9.預(yù)先反作用 Prior Counteraction A、事先施加機(jī)械應(yīng)力,以抵消工作狀態(tài)下不期望的過大應(yīng)力//酸堿緩沖溶液
B、如果問題定義中需要某種相互作用,那么事先施加反作用
//在灌注混凝土之前,對鋼筋預(yù)加應(yīng)力 原理10.預(yù)先作用 Preliminary Action
A、預(yù)先對物體(全部或至少部分)施加必要的改變
//不干膠粘貼(只需揭出透明紙,即可用來粘);手術(shù)前將手術(shù)器具按所用順序排列整齊
B、預(yù)先安置物體,使其在最方便的位置開始發(fā)揮作用而不浪費(fèi)運(yùn)送時間
//在停車場安置的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng);建筑內(nèi)通道里安置的滅火器 原理11.事先防范 Beforehand Cushioning A、采用事先準(zhǔn)備好的應(yīng)急措施,補(bǔ)償物體相對較低的可靠性
//顯影劑可依膠卷底片上的磁性條彌補(bǔ)曝光不足;降落傘備用傘包;航天飛機(jī)備用輸氧裝置 原理12.等勢 Equipotentiality A、改變操作條件,以減少物體提升或下降的需要
//工廠中與操作臺同高的傳送帶;巴拿馬運(yùn)河的水閘 原理13.反向作用 Inversion
A、用相反的動作代替問題定義中所規(guī)定的動作
//將兩個套緊的物體分離,將內(nèi)層物體冷(傳統(tǒng)的方法是將外層物體升溫)
B、讓物體或環(huán)境可動部分不動,不動部分可動
//加工中心中變工具旋轉(zhuǎn)為工件旋轉(zhuǎn);健身器材中的跑步機(jī)
C、將物體上下或內(nèi)外顛倒//通過把杯子倒置從下邊噴入水來進(jìn)行清洗 原理14.曲線與曲面化
A、將物體的直線、平面部分用曲線或球面代替
//變平行六面體或立方體結(jié)構(gòu)為球形結(jié)構(gòu);兩表面間引入圓倒角,減少應(yīng)力集中
B、使用滾筒、球、螺旋結(jié)構(gòu) //千斤頂中螺旋機(jī)構(gòu)可產(chǎn)生很大的升舉力;圓珠筆和鋼筆的球形筆尖,使書寫流暢
C、改直線運(yùn)動為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動//應(yīng)用離心力洗衣機(jī)中的離心甩干機(jī)
原理15.動態(tài)性 A、調(diào)整物體或環(huán)境的性能,使其在工作的各階段達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)//飛機(jī)中的自動導(dǎo)航系統(tǒng)
B、分割物體,使其各部分可以改變相對位置
//裝卸貨物的鏟車,通過鉸鏈連接兩個半圓形鏟斗,可以自由開閉,裝卸貨物時張開,鏟車移動時鏟斗閉合;折疊椅;筆記本電腦;聯(lián)軸器
C、如果一個物體整體是靜止的,使之移動或可動
//可彎曲的飲用麥管;在醫(yī)療檢查中,使用撓性腸鏡
原理16.未達(dá)到或過度的作用
A、如果所期望的效果難以百分百實現(xiàn),稍微超過或稍微小于期望效果,會使問題大大簡化
//印刷時,噴過多的油墨,然后再去掉多余的,使字跡更清晰;在孔中填充過多的石膏,然后打磨平滑;齒輪設(shè)計齒寬(一窄一寬)
原理17.空間維數(shù)變化
A、將物體變?yōu)槎S(如,平面)運(yùn)動,以克服一維直線運(yùn)動或定位的困難;或過渡到三維空間運(yùn)動以消除物體在二維平面運(yùn)動或定位的問題//螺旋梯可以減少占地面積
B、單層排列的物體變?yōu)槎鄬优帕?/立交橋;印刷電路板的雙層芯片
C、將物體傾斜或側(cè)向放置//自動垃圾卸載車
D、利用給定表面的反面//雙面的地毯兩面穿的衣服
E、利用照射到鄰近表面或物體背面的光線//蘋果樹下的反射鏡 原理18.機(jī)械振動
A、使物體處于振動狀態(tài)//電動振動剃須刀
B、如果已處于振動狀態(tài),提高振動頻率(直至超聲振動)//超聲波清洗
C、利用共振頻率//超聲波碎石機(jī)擊碎膽結(jié)石
D、用壓電振動代替機(jī)械振動//高精度時鐘使用石英振動機(jī)芯
E、超聲波振動和電磁場耦合//超聲波振動和電磁場共用在電熔爐中混合金屬,使混合均勻 原理19.周期性作用
A、用周期性動作或脈沖代替連續(xù)動作//警車所用警笛改為周期性鳴叫,避免產(chǎn)生刺耳的聲音 B、如果周期性動作正在進(jìn)行,改變其運(yùn)動頻率//用頻率調(diào)音代替摩爾電碼;使用AM(調(diào)幅), FM(調(diào)頻), PWM(脈寬調(diào)制)來傳輸信息
C、在脈沖周期中利用暫停來執(zhí)行另一有用動作
//醫(yī)用的呼吸機(jī)系統(tǒng)為:每五次胸廓運(yùn)動,進(jìn)行一次心肺呼吸 原理20.有效作用的連續(xù)性
A、物體的各個部分同時滿載持續(xù)工作,以提供持續(xù)可靠的性能
//汽車在路口停車時,飛輪儲存能量,以便汽車隨時啟動
B、消除空閑和間歇性動作//后臺打印,不耽誤前臺工作 原理21.減少有害作用的時間
A、將危險或有害的流程或步驟在高速下進(jìn)行//照相用閃光燈;激光焊接法 原理22.變害為利
A、利用有害的因素(特別是環(huán)境中的有害效應(yīng)),得到有益的結(jié)果
//廢熱發(fā)電回收廢物二次利用,如再生紙
B、將兩個有害的因素相結(jié)合進(jìn)而消除它們
//潛水中用氮氧混合氣體,以避免單用造成昏迷或中毒
C、增大有害因素的幅度直至有害性消失//森林滅火時用逆火滅火(在森林滅火時,為熄滅或控制即將到來的野火蔓延,燃起另一堆火將即將到來的野火的通道區(qū)域燒光。)“以毒攻毒” 原理23.反饋
A、在系統(tǒng)中引入反饋//聲控噴泉;自動導(dǎo)航系統(tǒng)
B、如果已引入反饋,改變其大小或作用
//在5公里航程范圍內(nèi),改變導(dǎo)航系數(shù)的敏感區(qū)域;自動調(diào)溫器的負(fù)反饋裝置 原理24.借助中介物
A、使用中介物實現(xiàn)所需動作//用撥子彈月琴
B、把一物體與另一容易去除的物體暫時結(jié)合//飯店上菜的托盤 原理25.自服務(wù)
A、物體通過執(zhí)行輔助或維護(hù)功能為自身服務(wù)//自清洗烤箱;自補(bǔ)充飲水機(jī)
B、利用廢棄的能量與物質(zhì) 原理26.復(fù)制
A、用簡單、廉價的復(fù)制品代替復(fù)雜、昂貴、不方便、易損、不易獲得的物體
//虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),如虛擬訓(xùn)練飛行員系統(tǒng)看電視直播,而不到現(xiàn)場
B、用光學(xué)復(fù)制品(圖像)代替實物或?qū)嵨锵到y(tǒng)
//可以按一定比例放大或縮小圖像用衛(wèi)星相片代替實地考察由圖片測量實物尺寸
C、如果已使用了可見光復(fù)制品,用紅外光或紫外光復(fù)制品代替//利用紫外光誘殺蚊蠅
原理27.廉價替代品
A、用若干便宜的物體代替昂貴的物體,同時降低某些質(zhì)量要求(例如,工作壽命)
//用一次性的物品,如一次性的餐具,清潔衛(wèi)生;用再生材料——木材、農(nóng)作物莖稈代替木材;做家具、建材;用鐵芯包銅代替銅導(dǎo)線;用塑料模具代替金屬模具;鋼塑材料代替鋁合金等稀有金屬材料;用模型試驗代替實物試驗 原理28.機(jī)械系統(tǒng)替代
A、用視覺系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)、味覺系統(tǒng)或嗅覺系統(tǒng)代替機(jī)械系統(tǒng)
//用聲音柵欄代替實物柵欄(如光電傳感器控制小動物進(jìn)出房間);在煤氣中摻入難聞氣體,警告使用者氣體泄漏(替代機(jī)械或電子傳感器)用光、聲傳感器代替機(jī)械(位置)傳感器
——用電動機(jī)調(diào)速代替機(jī)械變速 ——用聲、光信號傳遞機(jī)器運(yùn)行 B、使用與物體相互作用的電場、磁場、電磁場
//為混合兩種粉末,用電磁場代替機(jī)械震動使粉末混合均勻
C、用運(yùn)動場代替靜止場,時變場代替恒定場,結(jié)構(gòu)化場代替非結(jié)構(gòu)化場
//早期的通訊系統(tǒng)用全方位檢測,現(xiàn)在用特定發(fā)射方式的天線
D、利用帶鐵磁粒子的場作用
//用不同的磁場加熱含磁粒子的物質(zhì),當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時,物質(zhì)變成順磁,不再吸收熱量,來達(dá)到恒溫的目的 原理29.氣壓和液壓結(jié)構(gòu)
A、將物體的固體部分用氣體或流體代替//如充氣結(jié)構(gòu)、充液結(jié)構(gòu)、氣墊、液體靜力結(jié)構(gòu)和流體動力結(jié)構(gòu)等氣墊運(yùn)動鞋,減少運(yùn)動對足底的沖擊;汽車減速時液壓系統(tǒng)儲存能量,在汽車加速時再釋放能量;運(yùn)輸易損物品時,經(jīng)常使用發(fā)泡材料保護(hù)
原理30.柔性殼體或薄膜
A、使用柔性殼體或薄膜代替標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)
//在網(wǎng)球場地上采用充氣薄膜結(jié)構(gòu);作為冬季保護(hù)措施農(nóng)業(yè)上使用塑料大棚種菜
B、使用柔性殼體或薄膜,將物體與環(huán)境隔離//用薄膜將水和油分別儲藏 原理31.多孔材料
A、使物體變?yōu)槎嗫谆蚣尤攵嗫孜矬w(如多孔嵌入物或覆蓋物)
//為減輕物體重量,在物體上鉆孔,或使用多孔性材料
B、如果物體是多孔結(jié)構(gòu),在小孔中事先引入某種物質(zhì)用//海綿儲存液態(tài)氮 原理32.顏色改變
A、改變物體或環(huán)境的顏色//在暗室中使用安全燈,做警戒色 B、改變物體或環(huán)境的透明度//感光玻璃,隨光線改變其透明度 原理33.同質(zhì)性
A存在相互作用的物體用相同材料或特性相近的材料制成
//方便面的料包外包裝用可食性材料制造用;金剛石切割鉆石,切割產(chǎn)生的粉末可以回收 原理34.拋棄或再生 Discarding and Recovering
A、采用溶解、蒸發(fā)等手段拋棄已完成功能的零部件,或在系統(tǒng)運(yùn)行過程中直接修改它們
//可溶性的藥物膠囊;火箭助推器在完成其作用后立即分離
B、在工作過程中迅速補(bǔ)充系統(tǒng)或物體中消耗的部分//草坪剪草機(jī)的自銳系統(tǒng);自動鉛筆 原理35.物理或化學(xué)參數(shù)改變
Transformation of Properties A、改變聚集態(tài)(物態(tài))
//酒心巧克力,先將酒心冷凍,然后將其在熱巧克力中蘸一下;用液態(tài)石油氣運(yùn)輸,不用氣態(tài)運(yùn)輸以減少體積和成本
B、改變濃度或密度//用液態(tài)的肥皂水代替固體肥皂,可以定量控制使用,減少浪費(fèi)
C、改變?nèi)岫?/硫化橡膠改變了橡膠的柔性和耐用性
D、改變溫度
//提高烹飪食品的溫度(改變食品的色、香、味);降低醫(yī)用標(biāo)本保存溫度,以備后期解剖 原理36.相變 Phase Transitions
A、利用物質(zhì)相變時產(chǎn)生的某種效應(yīng)。如體積改變,吸熱或放熱
//水在固態(tài)時體積膨脹,可利用這一特性進(jìn)行定向無聲爆破 原理37.熱膨脹 Thermal Expansion
A、使用熱膨脹或熱收縮材料//裝配鋼雙環(huán)時,可使內(nèi)環(huán)冷卻收縮,外環(huán)升溫膨脹,再將兩環(huán)裝配,待恢復(fù)常溫后,內(nèi)外環(huán)就緊緊裝配在一起了
B、組合使用不同熱膨脹系數(shù)的幾種材料//熱敏開關(guān)(兩條粘在一起的金屬片,由于兩片金屬的熱膨脹系數(shù)不同,對溫度的敏感程度也不一樣,可實現(xiàn)溫度控制)原理38.強(qiáng)氧化劑 Strong Oxidants A、用富氧空氣代替普通空氣//為持久在水下呼吸,水中呼吸器中儲存濃縮空氣
B、用純氧代替空氣//用乙炔—氧代替乙炔—空氣切割金屬;用高壓純氧殺滅傷口厭氧細(xì)菌
C、將空氣或氧氣進(jìn)行電離輻射;
D、使用離子化氧氣;
E、用臭氧代替含臭氧氧氣或離子化氧氣 原理39.惰性環(huán)境 Inert Atmosphere
A、用惰性環(huán)境代替通常環(huán)境//用氬氣等惰性氣體填充燈泡,做成霓虹燈
B、使用真空環(huán)境真空包裝食品,延長儲存期 原理40.復(fù)合材料 Composite material
復(fù)合材料(Composite materials),是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料,通過物理或化學(xué)的方法,在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補(bǔ)短,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。A、用復(fù)合材料代替均質(zhì)材料
//飛機(jī)外殼材料用復(fù)合材料代替。用玻璃纖維制成的沖浪板,更加易于控制運(yùn)動方向,更加易于制成各種形狀