40个发明原理课件.ppt

BEA Confidential.|1,这件衣服的额外的功能?,Wi-Fi Detecting Shirt,BEA Confidential.|2,这是什么？,注射器,40个发明原理,培训中心 王 兵,BEA Confidential.|4,阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结，提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理，原理是获得矛盾解所应遵循的一般规律，是建立在对上百万的专利分析的基础上，蕴涵了人类发明创新所遵循的共性原理，是TRIZ理论的基础内容。实践证明，这40条创新原理，是行之有效的创新方法，比较容易学习和掌握。,BEA Confidential.|5,TRIZ主要研究技术与物理两种矛盾。技术矛盾是指两个参数之间的矛盾，即由于系统本身某一部分的影响，所需要的状态不能达到。物理矛盾是指一个物体对同一参数有相反的需求。TRIZ引导设计者挑选能解决特定矛盾的原理，其前提是要按标准参数确定矛盾，然后利用4848条标准矛盾和40条发明创造原理解决矛盾。,BEA Confidential.|6,40个创新原理,6,BEA Confidential.|7,7,使用几率排行前十名的发明原理,BEA Confidential.|8,8,35状态和参数变化原理,BEA Confidential.|9,9,A改变物体的物理状态,为增强有效功能，将物体在固态、液态、气态、位置、动静状态等各项物理状态方面进行转换,将气体液化，以减小体积便于运输,将水固化，便于运输,BEA Confidential.|10,10,实例：纳米技术应用,纳米(nanometer)是极微小的尺寸1纳米(nm)=10亿分之1米(m)=10-9米(m)人的一根头髮的直径约为20,00050,000纳米。纳米技术就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。当物质颗粒小到纳米量级后，这种物质就可以被称为纳米材料。,带纳米涂层的服装耐脏，耐水淋,普通服装,1、水散布瓷砖表面；水自动结成水珠。2、赃物与水粘附在瓷砖表面；赃物难以粘附在瓷砖表面。3、强力化学或机械清洗才能清洁表面；稍微擦洗即能使表面清洁,有纳米涂层与无纳米涂层的比较：,BEA Confidential.|11,11,B改变物体的浓度或密度,用液态的洗手液代替固体肥皂洁净效应更好，且可以定量控制使用，减少浪费,洗手液,固体肥皂,BEA Confidential.|12,12,C改变物体的柔性（或灵活性）程度,跳水运动员在训练期间，自跳台跳入水池发生错误时，教练在运动员落水的区域接通压缩空气的脉冲，在这种情况下水起泡沫，变得非常柔软，避免了运动员受伤。对橡胶进行硫化处理，以改变其柔性和使用的耐久性。,内部装有簧片的流体定量调节器通过调整簧片间距来控制流量,BEA Confidential.|13,13,D改变物体的温度或体积,将温度升高到居里点，铁磁体改变成顺磁体,烹 饪改变物体的烹饪温度会改变食品的色、香、味,BEA Confidential.|14,14,E改变压力,爆米花和硬果脱壳技术,BEA Confidential.|15,10预先作用原理,15,BEA Confidential.|16,A预先部分或全部完成物体所需的作用,将产品所需的后置处理动作，事先就全部或部分地完成它。,不干胶粘贴（预先将塑料带粘上胶制成“胶带纸”，到时可随用随扯）,为了解决铁道枕木易于腐朽的问题，预先給树木刷上渗透漆,16,BEA Confidential.|17,B预置物体，一旦需要时能及时地从最方便的位置使其发挥作用,预先将产品运作所需的对象，内建在产品里，以便将来使用时，可以立即发生作用。,预先在 停车场安置的 咪表预付费系统，可以驾车随到随用,打石膏时预置锯片可从石膏模里面直接切割出来，而不用担心从外面切割进去，会伤到皮肤肌肉组织。,17,BEA Confidential.|18,18,01分割（分离）,BEA Confidential.|19,19,A将一个物体分割成几个独立的部分,现代应用实例：为垃圾的回收分门别类地设置多个不同的回收箱。,大货车分割成独立的车头与车厢,发射中的M270和正在爆裂的M270子母弹,BEA Confidential.|20,20,B将物体分成可拆卸的几部分,将物体分成可拆卸的几个部分，可以让使用者搬运方便，并能视空间与各人喜好，重新结合成不同的形状,组合音响,临时交通灯的电杆是由可以折叠的部分组成，以便运输和安装。,BEA Confidential.|21,21,C提高物体的分割程度,如果产品本身，已经利用分割的原则来设计，那么就把它再分割成更细或更小的单位。,活动百叶窗取代代整幅大窗帘，提高分割程度，使用更加灵活,玻璃生产线,BEA Confidential.|22,22,28替换机械系统原理,BEA Confidential.|23,23,利用光学控制,利用声学控制,利用热学控制,利用嗅觉控制,通过话筒的声音来控制整个抛光过程。,将一般挂于壁上的机械式时钟改为用光学方式通过墙上的投影来获得时间的信息时钟的安装高度与位置将不受限制,用电热器加热金属棒，使显微镜下的物质在热学的控制下进行微量运动,在钻探用的钻头上带极浓的气味物质，一旦钻头遭到磨损，就会散发出气味，以告诫人们需要换钻头了,A用刺激感官系统（光学、声学、味觉、嗅觉）替代机械系统,BEA Confidential.|24,24,B采用电场、磁场和电磁场与物体进行相互作用,为混合两种金属粉末，用电磁场替代机械震动搅拌，能使两种粉末混合得更为均匀；,玩具警犬在众多的棍之中突然停在一个棍前汪汪直叫（利用铁磁效应）,BEA Confidential.|25,25,C场的替代：用可变场代替恒定场；用随时间变化的场代替定时场；用有组织结构的场代替随机场,现代应用实例：用特定发射方式的天线替代早期全方位检测的通讯系统；将金属熔融蒸发并在电磁场作用下，使金属定向喷涂到塑料表面。,磁共振成像仪（MRI）,BEA Confidential.|26,26,D将磁场和强磁性的铁磁粒子组合使用,现代应用实例：磁流变和电流变流体的应用；,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,BEA Confidential.|27,02抽出原理,27,BEA Confidential.|28,A抽出物质中的“负面部分”或不需要的属性,将物质中不需要的部分或有妨碍的性质抽取出来,耳机式无线电话将手持 和受干扰的电话线抽离出来。,避雷针,28,BEA Confidential.|29,B抽取物质中必要的、有用的部分或需要的属性,只将产品本身最必要的部分、零件、或者属性抽取出来。,专为儿童、老人所设计的三、四键手机,光纤照明,29,BEA Confidential.|30,15动态性原理,BEA Confidential.|31,A改变物体或外部环境，使作用在任何阶段，均能达到最佳性能,产品的某些关键或特征零件，设计成可以调整与改变大小、形状，使得产品不管在什么情况下，都可以依照需要运作。,可调节直径的电焊条以适应变化的焊缝宽度，始终保持焊接质量,灵活的 铁窗，摇身一变成户外电梯，在 紧急时成为一部救援逃生设备,31,BEA Confidential.|32,B将一物体分成彼此能相对改变位置的几个部分,适应于崎岖路面的货车卡车将车头与车身分成两节，利用压力杆控制车头与车身的距离使其符合地形变化,将产品的某些固定式关节，利用改变机构的方式，使部分变成是可动式。,机器人的 底座，设计成两节式的多轮胎形式，不仅可以配合地形凹凸做调整，多数量轮胎的 设计，更可以拥有更佳的 抓地力,32,BEA Confidential.|33,C将刚性不活动的物体变为可活动的、可移动的或具有可自适性的,胃镜和结肠镜：医疗检查所使用的 柔软的 结构形式，可以适应任意调节。,像花一样会绽放的灯 从花朵的开放过程汲取灵感，开灯时，随着灯的热量不断散发，灯的“花瓣”会慢慢张开。,33,BEA Confidential.|34,18振动原理,BEA Confidential.|35,A使物体处于振动状态,利用振动的方式达到增强所需要的效果，可以解决时间、能量和物质的浪费等问题。,混凝土振动器,微波炉微波使食物内的极性分子（如水、脂、蛋白质、糖等）以每秒 24.5 亿次的极高速振动。并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热，将食物烹熟。,35,BEA Confidential.|36,B对有振动的物体，提高其振动频率直至超声频率,改变振动的频率并且提高成超声波振动，例如超声波的眼镜清洗机。,机械零件在超音速振动的用液体中得到清洗,36,BEA Confidential.|37,C利用物体的共振频率,Philips 的期超声波电动牙刷，利用强力的 摆动速度，透过流体动力来清洁牙齿，每分钟可达31,000 转，利用共振的原理，创造出动态流体强力清洁作用,利用共振的频率产生共鸣，产生振动,37,BEA Confidential.|38,D用压电振动替代机械振动,利用电的方式产生振动，藉此方式取代机械式的振动,石英表:石英晶体机芯通过震荡驱动,38,BEA Confidential.|39,E使用超声波和电磁场振荡耦合,驱虫器同时具有超声波和电磁场功能，效果更好,39,BEA Confidential.|40,40,32变换颜色原理,BEA Confidential.|41,41,A改变物体或周围环境的颜色,改变颜色，可以让产品本身与环境的差别更明显，让某些部件令人醒目,感温变色的汤匙当匙内食物温度超高40oC时，弹性体会自动变成白色，显示食物过烫。,烹饪锅:当到达最适合料理的温度时，红色圆点的图案就会消失，以帮助使用者掌握好最佳的烹饪火候,BEA Confidential.|42,42,B改变难以观察的物体或过程的透明度，以提高可视性,改变产品的透明度，可以从外面更明显看到内部的零件及其运作状况。,绷带用透明物质做成，以便随时能观察到伤口变化情况,苹果iMAC 计算机，将主机壳（亦是屏幕外壳）变成半透明，可以清楚看到内部机件的运作状况以及零件位置,BEA Confidential.|43,43,C引入有色附加物来提高观察物体或其作用过程的可视性,在对象中加入有色的材料以便观察，或者使用有色添加剂，藉以观察物体的运作过程。,在炼钢炉前使用彩色水帘，使炼钢工人在观察钢水熔炼情况时免遭紫外线的伤害,BEA Confidential.|44,44,D如果已经使用了颜色添加剂，则可借助于发光迹线来追踪物质,如果加了添加剂还是无法观察清楚，那么就利用荧光的追踪剂或者其它不同于原先的添加剂。,验钞机,BEA Confidential.|45,13反向作用原理,45,BEA Confidential.|46,A不以常规的方式作用，而是用相反的方式作用来替代,现代应用实例：采用冷却内置件的方法，使两个套紧的物体分离，而不是用加热外层的物体。,过滤器要在直径1米，高2米的玻璃柱上加工成千上万个均匀的细孔。,从 1901年的“吹尘器到“吸”尘器（赫伯布斯）,46,BEA Confidential.|47,B把物体 上下位置(或过程)翻转或倒置,观赏海底浮艇：与一般游艇设计上下颠倒的 把透明的 船舱设计在下面，使旅客可以下到底下的 船舱，观赏海底世界,将锅盖安装上电炉装置，让原本食物需要翻面煎烤，现在则不再需要,47,BEA Confidential.|48,C把通常活动部分变为不活动的，把通常不活动的部分变为活动的,现代应用实例：,“游泳跑步机”(2.6 X 5.2)水在动，而游泳者相对变成在原地不动,铸造大型薄壁零件装置按常规，铸件是处于静止状态，当铸造大型薄壁铸件时，让装有铁水的浇杯静止，而让装有铸型的工作台运动。,跑步机本身的道路在移动，运动者则相对变成在原地不动,48,BEA Confidential.|49,49,03局部特性原理,BEA Confidential.|50,50,A将物体（或外部环境、外部作用）由同类结构变成异类结构,USB接口,腿部残疾人的鞋(高度不一样),凸轮机构,BEA Confidential.|51,51,B使物体的不同部分具有不同功能,现代应用实例：,带多种常用工具的瑞士军刀,计算机键盘,尘土过滤器内层过滤器（进一步过滤孔稍小）外层过滤器（初过滤孔稍大）,BEA Confidential.|52,52,C物体的各部分都处于最有利于执行工作的条件下,现代应用实例：太阳能硅电池随动装置，用以获取太阳的最好照射,工具箱,超声波钻孔机为降低温度，核心部分用导热材料，外围部分用耐磨材料,BEA Confidential.|53,53,提高液流流速的测量精度（美国专利：5,861,561）,工程背景：,管道内的流速较低时，出入孔间的压差较小。如果压差下降到某个临界值时，测定的准确度就会大大降低。,导管,流体,旁通部分,流量计,测量精度会因流速降低而下降,BEA Confidential.|54,54,提高液流流速的测量精度,根据局部特性原理将将测量装置由均匀结构改为不均匀结构：1、将进入流量计的液体嘴安装在旁通口上，以确保输入液体的压力；2、使用截面缩小的管道。,流量计,喷嘴,缩小截面,BEA Confidential.|55,55,04不对称性原理,BEA Confidential.|56,56,A将物体的形状由对称变为不对称,现代应用实例：在搅拌容器中，使用不对称形的搅拌叶片；,电插头(引入形状不对称用于吸引人们的注意来防止不正确的使用),NOKIA 5220XM,BEA Confidential.|57,57,B已经是不对称形状的物体，进一步加大其不对称的程度,现代应用实例：,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,电力冶炼炉电极非对称地置于炉中，以方便矿石的送入和金属溶液的流出,BEA Confidential.|58,58,05组合原理,BEA Confidential.|59,59,A在空间上将同类的或相邻的或辅助的操作物体组合在一起,现代应用实例：将多层玻璃用水粘合在一起，便于磨削加工；组合音响设备（收音机、CD、磁带等）水陆两用汽车；,集成电路板上的多个电子芯片,BEA Confidential.|60,60,B将时间上相同的或相近的或辅助的操作物体组合在一起,现代应用实例：利用生物芯片可同时化验多项血液指标；摄影机在拍摄影象时同时录音；计算机反病毒软件在扫描病毒的同时完成隔离、杀毒、移动/复制文件等操作。,冷热水混和龙头；,坑道里装有喷嘴的掘进器将热蒸汽喷向冻土以便采掘,BEA Confidential.|61,61,06多功能原理,BEA Confidential.|62,62,使一物体具有能替代其它物体的多项功能,现代应用实例：多用途可折叠沙发床；带有圆珠笔的教鞭；具有扫描、传真和复印功能的打印机；带电击器的手电筒；便携水壶的盖子同时也是水杯。,牙刷的把柄内装牙膏,门铃和烟气报警器组合,BEA Confidential.|63,63,07嵌套,BEA Confidential.|64,64,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，依此类推,现代应用实例：伸缩式天线；液压起重；伸缩式钓鱼杆；,俄罗斯套娃,悬浮式储油箱可同时存储不同型号的原油,BEA Confidential.|65,65,B使一物体穿过另一物体的空腔,现代应用实例：手机书写笔（平时插入机体上专用的孔中）;汽车平台上的起重机的伸缩起重臂。折刀和可伸缩刀；,滑行门/推拉门,教鞭笔,BEA Confidential.|66,66,08反重力原理,BEA Confidential.|67,67,A将物体与另一具有升力的物体组合，来补偿物体的重量,现代应用实例：气球、降落伞、飞艇、船、潜水艇等。,用氦气球悬挂广告条幅,救生圈,BEA Confidential.|68,68,B利用外部环境（空气动力或流体动力或其它力）来补偿物体的重量,现代应用实例：在月球车轮胎里设置球形重物，用以降低月球车的重心，保持月球车的稳定性。,轮船(应用水上浮力承载重物),BEA Confidential.|69,69,浮式船坞,浮式船坞,大型船坞装着潜艇,BEA Confidential.|70,70,09预先反作用,BEA Confidential.|71,71,A按需要完成的作用预先完成反作用,针对需要完成的作用而可能出现的不利因素，预先施加反作用，用以防范其不利因素的产生。现代应用实例：在建造铁道时，在铁道路基转弯处，向转弯产生离心力方向的一侧倾斜。,内有波纹层的包装箱纸板在制作时使其波纹层和表面层反向弯曲，当胶水干燥后，纸板即可达到平直状态,BEA Confidential.|72,72,B对处于受拉伸状态的物体，给予预先施加压力,在灌注混凝土之前，对钢筋施加应力,BEA Confidential.|73,73,11预置防范,BEA Confidential.|74,74,对可靠性较低的物体预置紧急防范措施,现代应用实例：图书中的防盗磁卡；汽车安全气囊；码头边上的防撞轮胎；电闸盒里的保险丝。,应急楼梯/防火通道,备用降落伞,BEA Confidential.|75,75,12等势,BEA Confidential.|76,76,改变工作条件，减少物体的提升或下降,现代应用实例：三峡大坝的水闸利用注水系统调整水位差；方便轮椅通行的无障碍通道；为方便汽车维修设置的地槽；,工厂中自动运料小车与操作台同高的传送带,运送大型预制混凝土管的卡车带轮子的“车臂”穿过管子使它稍离地面，即可起运,BEA Confidential.|77,77,14曲面化原理,BEA Confidential.|78,78,A将直线或平面变成曲线或曲面，将立方形结构变成球形结构,现代应用实例：莫比乌斯环；在建筑上使用弧形、拱形代替直线形,飞机场上的圆形跑道有无限的长度,转动的实验室桌（变直线为旋转）,BEA Confidential.|79,79,B利用柱状、球状和螺旋状的结构,现代应用实例：圆珠笔和钢笔的球形笔尖，使书写流畅；安装在不同高度的机床之间进行零件自动升降传送装置是按一定的角度以螺旋状的形式工作，以便消除零件 传送过程中产生的加速,转椅底部安装球形轮，以利移动,犁头由刀片式改为滚筒式使工作效率提高1倍,BEA Confidential.|80,80,C将线性运动变成回转运动利用其产生的离心力,现代应用实例：为提高耐磨性，点焊电极制成旋转滚轮的形式。,洗衣机（通过高速旋转，产生离心力来去除衣物上的水分）,油井架装有8090米的转轮,BEA Confidential.|81,16不足或过度作用,BEA Confidential.|82,82,当所期望的效果难以百分之百实现时，则完成“稍少于”或“稍多于”期望的效果，以使问题简化现代应用实例：打磨地面时，先在缝隙处抹上过量的填充物；设计电参数留有适当的安全富裕量；,处理前,处理后,用化学试剂攻击冰雹（不足作用）,离子切割等离子弧发出过度的火苗，以保证完全切割（过度超额作用）,BEA Confidential.|83,83,17多维化原理,BEA Confidential.|84,84,A将物体由一维变为二维或由二维变为三维空间的运动,现代应用实例：五轴铣床可准确完成三维复杂曲面的切削过程；,螺旋梯可以减少占用空间,BEA Confidential.|85,85,B利用多层结构替代单层结构,现代应用实例：多层汽车库；位于商业大厅多层仓库货架；多层集成电路；,组合音响,BEA Confidential.|86,86,C将物体倾斜或侧向放置,现代应用实例：可以倾斜的垃圾自动卸载车；,绘图桌：工作面可变倾斜,BEA Confidential.|87,87,D利用物体所提供面的反面,现代应用实例：在集成电路板的两面都安装电子元件；,在树下放置反射镜提高对太阳光的利用（增加光合作用）,BEA Confidential.|88,88,利用落在临近面上的光流，或落在现有面的反面上的光流,用太阳光提高暖房的温度,BEA Confidential.|89,89,20有效连续作用,BEA Confidential.|90,90,A使组成物体的各个部分均能连续保持在满负荷状态下运行,现代应用实例：汽车在路口停车时，高速飞轮储存能量，使发动机得以补充能量，发动机在较低的功率下工作；,焊接机的焊头做成轮状，用旋转运动代替往复运动，以使达到持续作业,BEA Confidential.|91,91,B不间断地作用，消除间歇和中断,现代应用实例：工厂里的倒班制；半波整流电路变成全波整流电路；,点阵打印机或喷墨打印机（打印机头在回程中也执行打印）,BEA Confidential.|92,92,21急速作用原理,BEA Confidential.|93,93,在极高速下进行作用过程或某些阶段,瞬间高速作用，使作用过程中可能产生的危险或有害影响降至最小。现代应用实例：快速切断管子，以至使管子来不及产生变形。快速通过有辐射源的区域；急火快勺炒菜。用X射线拍骨片；,照相用闪光灯,锻造（锻锤高速落下）,BEA Confidential.|94,94,22变害为益,BEA Confidential.|95,95,A利用有害的因素，获得有益的效果,现代应用实例：利用垃圾发电,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；让原油和酸性液体轮流从管道通过，能始终保持管道光洁,BEA Confidential.|96,96,B将物体的有害因素与另一有害因素结合，用以消除物体所存在的有害作用,现代应用实例：发电厂用炉灰的碱性中和废水的酸性,潜水中用氮氧混合气体（防止单独使用纯氧会使人昏迷或中毒）,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,BEA Confidential.|97,97,C加大有害因素的程度，使之不再有害,现代应用实例：,建立防火隔离带（当森林灭火时，为控制野火的蔓延，在野火推进的前方，预先用火烧掉一部分草木，以形成隔离带来防止森林大火蔓延）,BEA Confidential.|98,98,23反馈,BEA Confidential.|99,99,A引入反馈,通过反馈来控制物质性能现代应用实例：利用温控器控制空调机的启闭；利用声控器控制楼道灯的开启；自动浇注电炉根据金属液温度控制电炉输入功率。,声控喷泉,BEA Confidential.|100,100,B若反馈已存在，则改变反馈方式、控制反馈信号的大小或灵敏度,现代应用实例：电饭煲根据食物的成熟度来自动加温或断电。在机场5英里范围內，改变自动驾驶仪的灵敏度。,根据环境的亮度自行控制路灯系统,BEA Confidential.|101,101,24中介原理,BEA Confidential.|102,102,A利用中介物体来转移和传递作用,现代应用实例：机加工中钻孔时用于为钻头或丝锥定位的导套；,弹琴用的拨子,装配(保护产品),BEA Confidential.|103,103,B将物体和另一个容易去除的物体暂时组合在一起,现代应用实例：化学反应中引入催化剂；失蜡浇铸法中的腊模；,托盘,铺设钢轨时，在钢轨的两边各装两个极易装卸的半圆形磁铁插入器，使钢轨因暂时变成圆形便于滚动而减轻劳动强度,铺设钢轨,BEA Confidential.|104,104,25自服务,BEA Confidential.|105,105,A让物体服务于自我，具有自补充、自修复功能,现代应用实例：汽车使用有修复缸体磨损作用的特种润滑油；不倒翁玩具；,自补充饮水机,高寒地区高压电线的加热措施每隔5米安一个铁氧体环，利用铁磁性材料的居里点，当气温低于0时能自动感应发热,BEA Confidential.|106,106,B利用废弃的物质资源及能源,现代应用实例：食物、麦秸、草等有机废物直接填埋作为下一季的肥料；利用了水流的冲力使喷灌用的喷头自动摆动或旋转，;利用热电厂余热供暖；,永不磨损的擦刮器加大擦刮器和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,锥形混凝土坝体地震时落下的沙石对坝体起到自我保护作用,混凝土坝体,砂、石,重力,BEA Confidential.|107,107,26复制,BEA Confidential.|108,108,A用简易的和廉价的复制品替代复杂的、不便于操作的、不容易获得的或易损、易碎、昂贵的物体,现代应用实例：看电视实况转播替代去现场观看；用唱片、录音磁带、MP3或看光盘替代去音乐厅；,虚拟训练系统,BEA Confidential.|109,109,B用按比例放大或缩小的影像（光学复制品）来替代实物,现代应用实例：用卫星相片测绘替代实地考察，如地图是地形地貌的纸面复制；,通过拍照来测量和计算铁路货车上的大圆木,BEA Confidential.|110,110,C如果可见光复制品已被采用，可转向用红外或紫外线光的复制品,现代应用实例：红外报警/门禁系统；集成电路制作的紫外重复曝光照相机。,利用紫外光诱杀蚊蝇,BEA Confidential.|111,111,27一次性用品替代,BEA Confidential.|112,112,用廉价的物体替代昂贵的物体，在某些性能上稍作些让步,现代应用实例：一次性尿布,一次性的茶具,一次性使用针头,替代木棍的纸棍火柴,BEA Confidential.|113,113,29气压与液压结构原理,BEA Confidential.|114,114,将物体的固体部件用气体或液体的部件替代,用气体或液体的部件替代物体的固体部件，为的是利用气体或液体的膨胀或静压缓冲功能。现代应用实例：采矿坑道中替代木支架的可伸缩液压支架；用于建立展厅临时建筑的气囊用于建睡垫、按摩垫的液压充注的气囊拨火罐,减少运动对足底的冲击的气垫运动鞋,汽车中的安全气囊,BEA Confidential.|115,115,30柔性壳体或薄膜结构替代,BEA Confidential.|116,116,A用柔性壳体或薄膜结构替代传统结构,现代应用实例：农业上使用塑料种菜大棚,柔性计算机键盘携带方便，高低温不变形，静音设计，体积小，色彩艳丽,BEA Confidential.|117,117,B使用柔性壳体或薄膜将物体与外部环境隔离,现代应用实例：透明医用薄膜胶带，在包扎好的情况下也能方便地观察伤口；超市里包裹蔬菜和副食品的保鲜膜。,用比乒乓球还小的漂浮的球覆盖在油库中的油面防止油被蒸发,BEA Confidential.|118,118,31多孔物质原理,BEA Confidential.|119,119,A给物体加孔或加入（或涂上）辅助的多孔物质,现代应用实例：滑动轴承、涡轮叶片等用多孔材料制造，是为了强制填充润滑或冷却物质。,为防止表面沾染硬物或杂质，物体壁用有孔物制作以便将特殊液体随孔泵出，清除表面杂质,BEA Confidential.|120,120,B若一物体已是多孔的，则利用这些孔预先引入有用的物质,现代应用实例：竹纤维，其纤维横截面布满了椭圆形的孔隙，可以在瞬间吸收并蒸发大量的水分，人称竹纤维为会呼吸的、绿色环保的纺织面料。,用药棉沾药水擦伤口,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,BEA Confidential.|121,121,33同质化原理,BEA Confidential.|122,122,将一物体及与其相互作用的其它物体采用同一材料或具有相同性质的材料制成,现代应用实例：使用与容纳物相同的材料来制造容器，以减少发生化学反应的机会,用金刚石制造切割钻石的工具（以金刚石粉粒作为切割金刚石的工具，切割产生的粉末可以回收）,振动杆与熔化的钢水同质,陶瓷表面,熔化的金属,振动杆,BEA Confidential.|123,123,34自弃与再生原理,BEA Confidential.|124,124,A物体中已经完成功能和无用的部分自动消失，或在工作过程中自动改变,现代应用实例：用冰块做夯土筑坝模板，完工后，冰块融化（干冰升华）只剩下土坝。,胶囊药物的外壳自行溶化,瑞典公司生产的可自动化解环保瓶,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）,BEA Confidential.|125,125,B在工作过程中消耗或减少的部分自动再生,现代应用实例：,自动铅笔,BEA Confidential.|126,126,36相变原理,BEA Confidential.|127,127,利用物体相变时产生的效应（如：物体体积的变化、热的释放或吸收等）,利用物体相变时产生的效应来实现某种有效功能现代应用实例：预先冻好的冰块放入便携式容器内，用于短期保存所携带的物品处于冷却状态,电冰箱,BEA Confidential.|128,128,提高降温防护服的防护效果（美国专利：6,185,742）,工程背景：,保护焊工，炼钢工的低导热材料防护服在短时间内的效果很好。很快，衣服内外的温度达到平衡。,BEA Confidential.|129,提高降温防护服的防护效果,防护服的外表面插入充有可融化材料14烷和16烷的混合物，融点在1016摄氏度之间。使用前，降温衫需冷却到零摄氏度以下，以便混合物变成固相，使相变时产生吸热,固相会熔化的材料,固相会熔化的材料,降温防护服,降温防护服,会熔化的材料已经熔化了,袋子,袋子,小隔室壁,小隔室壁,BEA Confidential.|130,130,37热膨胀,BEA Confidential.|131,131,A使用热膨胀或冷/热收缩物质（或材料）,改变温度，利用一物质（或材料）的热胀冷缩实现功能或完成某一操作现代应用实例：装配双环钢件时，将外环升温膨胀，再将两环装配，待恢复常温后内外环就紧紧装配在一起了；,随温度的变化启闭暖房的通风窗,温度计的指针随室外温度的变化上升或下降,BEA Confidential.|132,132,B组合使用具有不同热膨胀系数的物质,现代应用实例：,热敏开关（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，温度改变时会发生弯曲，从而实现温度控制）,在轴承中由热膨胀产生的空隙，可以由两种具有不同膨胀系数的金属做成锥形体来调整,BEA Confidential.|133,133,38强氧化原理,BEA Confidential.|134,134,A用富氧替代普通空气,现代应用实例：高炉富氧送风可以提高铁的产量,为持久在水下呼吸，水下呼吸器中储存压缩空气,空气通过有孔管道输入，用以增强水的净化,空气,BEA Confidential.|135,135,B用纯氧替代富氧,现代应用实例：使用纯氧乙炔气进行更高温度的切割。,用高压纯氧杀灭伤口细菌,铸铁时，在炼铁炉中加入纯氧,BEA Confidential.|136,136,C使用离子化氧代替纯氧,空气或氧气经电离放射处理产生离子化氧气现代应用实例：空气过滤器通过电离空气来捕获污染物；在化学试验中使用离子化气体加速化学反应；,离子电弧切割机,BEA Confidential.|137,137,D使用臭氧替代离子化氧,现代应用实例：臭氧溶于水中去除船体上的有机污染物。在臭氧介质中进行制备纯铁铂的过程，强烈的氧化可以提高铁铂的纯度。,在潜水艇压缩舱的发动机中用臭氧做氧化剂，可使燃料得到充分燃烧,搅拌器,臭氧,燃料,BEA Confidential.|138,138,39惰性介质原理,BEA Confidential.|139,139,A用惰性气体环境替代通常环境,现代应用实例：,霓虹灯为防止灯丝氧化用氩气等惰性气体填充灯泡,为防止焊缝的氧化，将一惰性气体罩在电弧上,BEA Confidential.|140,140,B将中性或惰性气体与一物体结合,现代应用实例：为了提高储藏棉花的可靠性，防止棉花在运输和存储过程中发生燃烧，将棉花用惰性气体处理,用泡沫隔离空气灭火,BEA Confidential.|141,141,C利用真空环境,现代应用实例：真空蒸汽淀积喷涂真空离子合金,真空包装食品，延长储存期,BEA Confidential.|142,142,40复合材料原理,BEA Confidential.|143,143,使用复合物质替代单一同种材料,现代应用实例：复合的环氧树脂碳素纤维高尔夫球杆、更轻、强度更好，更具有韧性,玻璃纤维制成的冲浪板,焊接剂中加入高熔点的金属纤维,图像由磁性墨水形成,内层夹有波纹纸的包装箱,BEA Confidential.|144,144,提高陶瓷超导材料的可塑性（美国专利：6,586,370）,工程背景：,超导陶瓷（如金属硼化物）被用于许多电气装置中。为此，陶瓷被制作成导线。但陶瓷很脆，因此，陶瓷导线柔性较差，非常容易断裂。,BEA Confidential.|145,145,提高陶瓷超导材料的可塑性,采用金属材料环绕超导陶瓷粒子的复合材料代替均质材料提高可塑性,金属,陶瓷粒子,超导复合材料,超导区域,