40个发明原理[TRIZ发明问题解决理论].ppt

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1、40个发明原理,课时：120分钟目标：通过学习40个发明原理，扩张学员的创新性思维。,第四讲,目录,一、40个发明原理概述,二、40个发明原理介绍,一、40个发明原理概述：,Altshuller通过对大量的专利进行了研究、分析、总结，提炼出了TRIZ理论中最重要，具有普遍用途的40个发明原理。40个发明原理开启了一道发明问题解决的天窗，将发明从魔术推向科学。,一、40个发明原理概述：,（1）将一个物体分成相互独立的部分 用个人计算机代替大型计算机（2）使物体分成容易组装及拆卸的部分 总装车间的快接气线（3）增加物体相互独立部分的程度用百叶窗代替整体窗帘,No.1 分割,二、40个发明原理介绍：

2、,（1）将物体中的“负面”部分或特性抽取出来 将嘈杂的压缩机放在室外（2）只从物体中抽取必要的部分和特性 用狗叫声作为报警器的警 声，而不用养一条真正的狗,No.2 抽取,二、40个发明原理介绍：,（1）将物体或环境的同类结构转化成异类结构 采用温度、密度或压力的梯度，而不用恒定 的温度、密度或压力（2）使组成物体的不同部分实现不同的功能 午餐盒被分成放热食、冷食及液体的空间（3）使组成物体的每一部分都最大限度地发挥作用 带有橡皮的铅笔，带有起钉器的榔头等,No.3 局部质量,二、40个发明原理介绍：,（1）用不对称形式代替对称形式 全车线束中的插接件为非对称形式（2）如果对象已经是不对称的，

3、增加其不对称的程度 将圆形垫片改成椭圆形或异型，来提高垫片的密封性,No.4 非对称,二、40个发明原理介绍：,No.4 非对称,二、40个发明原理介绍：,（1）合并空间上的同类或相邻的物体或操作 集成电路板上的多个电子芯片（2）合并时间上的同类或相邻的物体或操作 同时分析多个血液参数的医疗 诊断仪,No.5 合并,二、40个发明原理介绍：,使物体或物体的一部分实现多种功能，以代替其它部分的功能多用雨伞,No.6 多用性,二、40个发明原理介绍：,（1）将一个物体放在第二个物体中，将第二个物体放在第 三个物体中 俄罗斯套娃（2）使一个物体穿过另一物体的空腔 收音机的伸缩天线 汽车安全带卷收器,

4、No.7 套装,二、40个发明原理介绍：,（1）用另一个能产生提升力的物体补偿第一个物体的重量 用气球携带广告条幅（2）通过与环境（利用气体、液体的动力或浮力等）相互作用实现物体重量的补偿 飞机机翼的形状使其上部空气压力减少，下部压力增 加，从而产生升力,No.8 重量补偿,二、40个发明原理介绍：,初始的工况:通过管道运输煤时，要将煤粉碎成小的颗粒，然后将粉碎的煤与水混合在一起。这样产生的煤悬浮液就可以通过管道抽吸。实例描述:煤悬浮液具有高粘度特性。抽吸这种悬浮液要消耗大量的能源。,No.8 重量补偿,二、40个发明原理介绍：,（1）预先施加反作用 缓冲器能吸收能量、减少 冲击带来的负面影响

5、（2）如果物体处于或将处于 受拉伸状态，预先增加压力 浇混凝土之前的预压缩钢 筋,No.9 预加反作用,二、40个发明原理介绍：,（1）事先完成部分或全部的动作或功能 不干胶带（2）在方便的位置预先安置物体，使其在第一时间发挥作用，避免时间的浪费 停车位的咪表,预着色,No.10 预操作,二、40个发明原理介绍：,采用预先准备好的应急措施补偿物体相对较低的可靠性 汽车安全气囊 应急电路照明 防火通道,安全气囊,No.11 预先应急措施,二、40个发明原理介绍：,在势能场中，避免物体位置的改变 运河上，在两个不同高度的水域之间设置水闸,No.12 等势性,二、40个发明原理介绍：,（1）颠倒过去

6、解决问题的办法 为了松开粘连在一起的物 体，不是加热外部件，而是 冷却内部件（2）使物体中的运动部分静止，静止部分运动 使工件旋转，刀具固定。（3）使一个物体的位置颠倒,No.13 逆向思维,二、40个发明原理介绍：,（1）将直线、平面用曲线、曲面代替，将立方结构改变成球体结构 在结构设计中用圆角过渡，避免应力集中（2）采用滚筒、球体、螺旋状等结构 螺旋形楼梯（3）用旋转运动代替直线运动，利用离心力 甩干洗衣机,No.14 曲面化,二、40个发明原理介绍：,（1）使物体或其环境自动调整，以使其在每个动作阶段的性能达到最佳 可调整座椅、可调整反光镜（2）把物体分成几个部分，各部分之间可改变相对位

7、置 笔记本电脑（3）将静止的物体该变成可动的，或使物体具有自适应性 用来检查发动机的柔性内孔窥视仪,No.15 动态化,二、40个发明原理介绍：,如果用现有方法很难完成对象的100%，可用同样的方法“稍多”或“稍少”一点，问题的解决将被大大简化 缸筒外壁刷漆可将缸筒浸泡在盛漆的容器中完成，但取出缸筒后外壁粘漆太多，通过快速旋转可以甩掉多余的漆。,No.16 不足或超额行动,二、40个发明原理介绍：,（1）将物体从一维变到二维或三维空间 螺旋楼梯可以减少占用的房屋面积（2）将物体用多层结构代替单层结构 K1的6碟CD机、立体车库（3）使物体倾斜或侧向放置 自卸车（4）使用给定表面的反面 内嵌式门

8、铰链,No.17 维数变化,二、40个发明原理介绍：,初始的工况:用于航空摄影的地面标志盘可以帮助驾驶员更准确地找到地面控制点。,地面标志盘,No.17 维数变化,实例描述:原有地面标志盘为镜面反射，不容易发现。,改善后的标志盘,二、40个发明原理介绍：,（1）使物体处于振动状态（2）对于振动物体，增加其振动频 率，甚至到超声波（3）使用共振频率（4）使用压电振动器代替机械振动器 石英晶体振荡驱动高精度钟表（5）使用超声波与电磁场振荡耦合 在电频炉里混合合金，使混合均匀,No.18 振动,二、40个发明原理介绍：,（1）用周期性动作或脉动代替连续动作 点焊 警灯（2）对周期性的动作改变其动作频

9、率 用变幅值与变频率的报警器代替脉动报警器（3）利用脉动之间的间隙来执行另一动作 医用心肺呼吸系统中，每5次胸腔压缩后进行1次呼吸,No.19 周期性动作,二、40个发明原理介绍：,（1）持续采取行动，使对象的所有部分一直处于满负荷状态（2）消除空闲的、间歇的行动 打印机的打印头在回程过程 中也进行打印,No.20 有效运动的连续性,二、40个发明原理介绍：,以最快的快速完成有害的操作修理牙齿的钻头高速旋转，以防止牙组织升温被破坏。,切断管路的方法,No.21 紧急行动,二、40个发明原理介绍：,（1）利用有害因素，特别是对环境有害的因素，获得有益的结果（2）“以毒攻毒”，将有害作用相结合消除

10、另一种有害因素（3）加大一种有害因素的程度，使其不再有害 森林灭火时用逆火灭火,No.22 变害为利,二、40个发明原理介绍：,（1）引入反馈，改善性能声控喷泉用于探测火与烟的热/烟传感器（2）如果已引入反馈，改变 其控制信号的大小或灵敏度飞机接近机场时，改变自动驾驶系统的灵敏度。,No.23 反馈,二、40个发明原理介绍：,（1）使用中介物传递或完成所需动作 用拨子弹琴（2）使一物体与另一容易去除物暂时接合 饭店上菜的托盘,No.24 中介物,二、40个发明原理介绍：,（1）使物体具有自补充、自恢复的功能自清洁玻璃、自动饮水机（2）灵活利用废弃的材料、能量与物质包装材料的再利用玉米丰收后秸秆

11、还田,No.25 自服务,二、40个发明原理介绍：,（1）用简单的、低廉的复制品代替复杂的、昂贵的、易碎的或不易获得的物体 虚拟驾驶游戏机（2）用光学拷贝或图像代替实物，可以按比例放大或缩小图像 用卫星照片代替实地考察（3）如果已使用了可见光拷贝，进一步扩展到红外线或紫外线拷贝,No.26 复制,二、40个发明原理介绍：,用便宜的物体代替昂贵的物体，同时降低某些质量要求，实现相同的功能 一次性纸杯 一次性医药用品,No.27 廉价替代品,二、40个发明原理介绍：,（1）用视觉、听觉、嗅觉系统代替机械系统 天然气中混入难闻的气体代替机械或电子 传感器来警告人们天然气的泄漏。（2）使用与物体相互作

12、用电场、磁场及电磁场 为了混合两种粉末，使其中一种带正电荷，另一种带负电荷（3）用动态场替代静态场，确定场替代随机场（4）将场和铁磁粒子组合使用 铁磁催化剂，呈现顺磁状态,No.28 机械系统的替代,二、40个发明原理介绍：,将物体的固体部分用气体或流体代替，（如利用气垫、液体静压、流体动压产生缓冲功能）充气床垫,充气夹具,No.29 气动与液压结构,二、40个发明原理介绍：,（1）用柔性壳体或薄膜代替传统三维结构 薄膜开关（2）使用柔性壳体或薄膜将物体与环境隔离 餐厅内部的屏风 舞台上的幕布将舞台与观众隔开 鸡蛋专用箱,No.30 柔性壳体或薄膜,二、40个发明原理介绍：,（1）使物体多孔或

13、增加多孔元素（通过插入、涂层等）充气砖、泡沫材料（2）如果物体已是多孔结构，利用多孔结构引入有用的物质或功能 药棉,No.31 多孔材料,二、40个发明原理介绍：,（1）改变物体或环境的颜色（2）改变一个物体的透明度，或改变某一过程的可视性 透明创可贴（3）采用有颜色的添加物，使不易被观察到的物体或过程被观察到（4）如果已添加了颜色添加物，则用发光迹线追踪物质,No.32 改变颜色,二、40个发明原理介绍：,主要物体与其相互作用的其它物体采用同一材料或特性相近的材料 用金刚石切割钻石,No.33 同质性,二、40个发明原理介绍：,（1）采用溶解、蒸发等手段废弃已完成功能的零部件，或在工作过程中

14、直接变化 可降解餐具 子弹壳（2）在工作过程中迅速补充消耗或减少的部分 水循环系统 自动铅笔,No.34 抛弃与修复,二、40个发明原理介绍：,（1）改变物体的物理状态 酒心巧克力（2）改变物体的浓度或粘度 洗手液（3）改变物体的柔性 排气系统中的软连接（4）改变物体的温度 食物的烹饪（5）改变物体的压力,No.35 参数变化,二、40个发明原理介绍：,利用物质相变时产生的某种效应（如：体积改变、吸热或放热）合理利用水在结冰时体积膨胀的原理利用相变材料制作的降温服,No.36 相变,二、40个发明原理介绍：,（1）利用材料的热膨胀或热收缩性质 在过盈配合装配中，冷却内部件，加热外部件，装配完成

15、后恢复常温，两者实现紧配合。（2）使用具有不同热膨胀系数的材料 双金属片传感器,No.37 热膨胀,二、40个发明原理介绍：,No.38 加速强氧化,（1）用富氧空气代替普通空气 水下呼吸系统中存储浓缩空气（2）用纯氧代替富氧空气 用氧气乙炔火焰高温切割（3）用电离射线处理空气或氧气，使用离子化的氧气（4）用臭氧代替离子化的氧气 臭氧溶于水中去除船体上的有机污染物,二、40个发明原理介绍：,（1）用惰性气体环境代替通常环境 为了防止炽热灯丝的失效，让其置于氩气中（霓虹灯）（2）在物体中添加惰性或中性添加剂 高保真音响中添加泡沫吸收声 振动（3）使用真空环境 真空包装,No.39 惰性环境,二、40个发明原理介绍：,用复合材料代替均质材料 钢筋混凝土结构 混纺地毯，具有良好的阻燃性能,No.40 复合材料,二、40个发明原理介绍：,课程回顾：,学以致用！,