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文檔簡介
創(chuàng)新思維與方法TRIZ李梅芳趙永翔編著理論及應(yīng)用第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法本章學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解“標(biāo)準(zhǔn)解法的由來、構(gòu)成及與一般解法的關(guān)系”2.掌握“標(biāo)準(zhǔn)解法(5級)的含義及實現(xiàn)方法”,能運用物-場模型及標(biāo)準(zhǔn)解法解決實際發(fā)明創(chuàng)新問題第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法前言標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng)是主要用于條件和約束確定后發(fā)明問題的解決,是主要針對物-場模型來分析的,可以這樣理解,物-場模型分析發(fā)現(xiàn)了問題并指明解決問題的方向,而標(biāo)準(zhǔn)解法正是在這種分析下具體的解決方案。
本章主要闡述標(biāo)準(zhǔn)解法的由來和它與一般解法的關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)解法的分類與構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)解法的5級76種解法標(biāo)準(zhǔn)解法與40條發(fā)明原理的關(guān)系以及它的使用步驟和應(yīng)用流程第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法標(biāo)準(zhǔn)解法按照物-場分析法進(jìn)行分析后,幾乎所有的技術(shù)系統(tǒng)都可以歸納到不同的物場模型類別中去,對于每一種類別來說,他們都有各自特別的、規(guī)范性的解題方法,這種具有特定性、通用性、普遍性、有規(guī)律可循的方法就稱為標(biāo)準(zhǔn)解法(不同領(lǐng)域的通用訣竅),這可以理解為標(biāo)準(zhǔn)解法的一般定義。阿奇舒勒經(jīng)過分析大量的專利后,提出了5級共76種標(biāo)準(zhǔn)解法。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
標(biāo)準(zhǔn)解法與一般解法的關(guān)系區(qū)別一般解法針對不完整模型,而相比較而言,標(biāo)準(zhǔn)解法的針對性就弱的多一般解法如果能夠得到有機(jī)組合且靈活使用,便可以解決一些不太復(fù)雜的問題。
而標(biāo)準(zhǔn)解法適用范圍則更為廣泛且能解決一些復(fù)雜問題一般解法靈活性較大,解法指明方向后需要尋找相應(yīng)的實際辦法。而標(biāo)準(zhǔn)解法最終給出的方法則更為具體,標(biāo)準(zhǔn)解法的解決方案比一般解法所得到的解更具系統(tǒng)性第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法聯(lián)系第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法標(biāo)準(zhǔn)解法的分類結(jié)構(gòu)層級級名稱子級數(shù)標(biāo)準(zhǔn)解法數(shù)第1級建立和拆解物-場模型213第2級強化完善物-場模型423第3級向超系統(tǒng)或微觀級系統(tǒng)轉(zhuǎn)化26第4級檢測和測量的標(biāo)準(zhǔn)解法517第5級簡化與改善策略517合計1876第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法為了便于檢索和使用,人們規(guī)定了級、子級、解的編號方式SN.M.XS標(biāo)準(zhǔn)解N級M子級X標(biāo)準(zhǔn)解第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法第1級標(biāo)準(zhǔn)解法:建立和拆解物-場模型子
級標(biāo)
準(zhǔn)
解
法問
題
解
讀S1.1建
立物-場模
型
S1.1.1建立物-場模型三要素有缺失的將其補齊S1.1.2內(nèi)部合成物-場模型系統(tǒng)已有元素?zé)o法按需改變,在S1或S2內(nèi)部添加S3S1.1.3外部合成物-場模型
系統(tǒng)已有元素?zé)o法按需改變,在S1或S2外部添加S3S1.1.4與環(huán)境—起的外部物-場模型同1.1.2情況,無法內(nèi)部引入可利用環(huán)境已有的(超系統(tǒng))資源實現(xiàn)需要變化S1.1.5與環(huán)境和添加物一起的物-場模型同1.1.2情況,不允許在物質(zhì)內(nèi)外部引入添加物時可在環(huán)境中引入添加物S1.1.6最小模式
如果要求的是作用最小模式,但難以或不能提供,應(yīng)先使用最大模式,再消除過剩物質(zhì)和場S1.1.7最大模式
當(dāng)不允許達(dá)到最大化作用時,可以用另一種物質(zhì)S2傳遞給S1S1.1.8選擇性最大模式
系統(tǒng)同時有強弱場,出現(xiàn)強場時要引入物質(zhì)來保護(hù)弱場S1.1拆
解物-場模
型
S1.2.1引入S3消除有害效應(yīng)系統(tǒng)存在有害作用,又無法限制S1和S2接觸,在二者間引入S3以消除有害作用S1.2.2引入改進(jìn)的S1或(和)S2來消除有害效應(yīng)同1.2.1,不允許添加新物質(zhì),此時可以改變S1或S2以消除有害作用S1.2.3排除有害作用引入S2來消除場對S1的有害作用S1.2.4用場F2來抵消有害作用S1和S2必須直接接觸,可引入F2抵消有害作用S1.2.5切斷磁影響
系統(tǒng)部分磁性質(zhì)產(chǎn)生有害作用,可通過加熱使其處于居里點上消除磁性,或者引入相反磁場第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法第1級標(biāo)準(zhǔn)解法:建立和拆解物-場模型S1.1建立物-場模型S1.1.1完善物-場模型S1S2問題模型解決方案模型如果物場模型不完整,可以通過添加缺失的所需元素(場或者物質(zhì))使物-場模型完整。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:釘釘子缺少力F施加力第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.1.2內(nèi)部合成物-場模型系統(tǒng)中已有的元素?zé)o法按需改變,但是允許加入一種永久的或者臨時的添加物幫助系統(tǒng)實現(xiàn)功能,可以在S1或S2內(nèi)部添加S3。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:火柴頭加入磁粉S3
第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.1.3外部合成物-場模型系統(tǒng)已有元素?zé)o法按需改變,但是允許加入一種永久的或者臨時的添加物幫助系統(tǒng)實現(xiàn)功能。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:滑雪板底部涂抹蠟第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.1.4與環(huán)境一起的外部物-場模型同1.1.2情況,如果無法在物質(zhì)的內(nèi)部引入添加物,可利用環(huán)境已有的(超系統(tǒng))資源實現(xiàn)需要變化。
問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:浮標(biāo)內(nèi)部灌裝海水第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.1.5與環(huán)境和添加物一起的外部物-場模型同1.1.2情況下,如果不允許在物質(zhì)的內(nèi)部或外部引入添加物,環(huán)境中也沒有需要的物質(zhì)建立物-場模型,則可以用以下方法獲得可供使用的物質(zhì):(1)用另一個包含可用物質(zhì)的環(huán)境來替換當(dāng)前的環(huán)境。(2)環(huán)境分解。(3)將添加物引入環(huán)境中。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:哈勃望遠(yuǎn)鏡第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.1.6最小模式如果要求的是作用最小模式(也就是標(biāo)準(zhǔn)的、最佳的),但難以或不可能提供,此時應(yīng)先使用最大模式,隨后再消除過剩的物質(zhì)或場剩的場(過剩的作用用雙箭頭表示)。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:磁發(fā)電機(jī)導(dǎo)體陶瓷板上
涂強磁性導(dǎo)電材料第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.1.7最大模式如果需要對一個物質(zhì)S1施加最大模式作用,但又不可行,則可以將這種最大模式作用施加到另一個物質(zhì)S2上,通過S2傳遞給S1。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:蒸煮食物第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.1.8選擇性最大模式有時候既需要很強的場的作用,同時又需要弱場的作用,此時選擇給系統(tǒng)施加很強的作用場,同時要較在弱場作用的地方引入物質(zhì)S3,起到到保護(hù)作用。問題模型解決方案模型+++++++++++FMaxS1S2S3Max第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:玻璃瓶密封第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
S1.2拆解物-場模型S1.2.1引入S3消除有害效應(yīng)系統(tǒng)存在有害作用,又無法限制S1和S2接觸,在二者間引入S3以消除有害作用。解決方案模型問題模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:無菌手套第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.2.2引入改進(jìn)的S1或(和)
S2消除有害效應(yīng)在當(dāng)前設(shè)計中既存在有利作用又存在有害作用,如果沒有讓S1和S2必須直接接觸的限制條件。但是不允許引入新的物質(zhì),可以通過改變S1和S2來消除有害作用?;騿栴}模型解決方案模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:高溫焦炭的輸運第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.2.3排除有害作用有害作用是由于某個場造成的,引入S2來消除場對S1的有害作用。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:X射線體檢第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.2.4用場F2來抵消有害作用如果系統(tǒng)中存在有用作用的同時又存在有害作用,而且S1和S2必須直接接觸??梢酝ㄟ^引入場F2來抵消F1的有害作用,或?qū)⒂泻ψ饔棉D(zhuǎn)換為有用作用。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:脈沖電場防止肌肉萎縮第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S1.2.5切斷磁影響某一種有害作用可能是因為系統(tǒng)內(nèi)部的某個部分的磁性物質(zhì)導(dǎo)致的,可以通過加熱,使其處于居里點上消除磁性,或引入一個相反的磁場來消除有害作用。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:永久磁鐵抓舉貨物第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法第2級標(biāo)準(zhǔn)解法:強化完善物-場模型S2.1向合成物-場模型轉(zhuǎn)化S2.1.1鏈?zhǔn)轿?場模型將單一的物-場模型轉(zhuǎn)化成鏈?zhǔn)侥!?梢酝ㄟ^將物場模型中一個元素轉(zhuǎn)化成一個獨立控制的完整模型,形成鏈?zhǔn)轿?場模型來就額問題。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:煉鋼廠高溫防護(hù)服第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.1.2雙物-場模型現(xiàn)有系統(tǒng)的有用作用不足,需要進(jìn)行改進(jìn),但是又不允許引入新的元件或物質(zhì),可以通過引入第二個場F2來增強F1的作用。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:銅片表面殘留物清理電解超聲波清洗機(jī)第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.2.1使用更易控制的場S2.2加強物-場模型用更加容易控制的場來代替原來不易控制的場,或者疊加到不容易控制的場上。例如機(jī)械場相對于重力場更加容易控制,電場、磁場比機(jī)械場更加容易控制。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:內(nèi)燃機(jī)進(jìn)出氣閥的控制第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.2.2物質(zhì)S2的分裂增加物-場模型中作為工具物質(zhì)的分割程度可以加強物-場模型。這個標(biāo)準(zhǔn)解實際上是從宏觀到微觀層面,然后到場的進(jìn)化模型,該工具的演化分為以下幾個階段:非分割物體→分割的物體→粉末→液體→氣體→新的場。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:“針式”混凝土第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.2.3使用毛細(xì)管和多孔的物質(zhì)一種特別的物質(zhì)分裂形式是從固體物轉(zhuǎn)化到毛細(xì)管和多孔物質(zhì)材料。其轉(zhuǎn)化路徑一般為:固體→一個孔的固體→多個孔的物體或穿孔物質(zhì)→毛細(xì)管或多孔物質(zhì)→有特殊結(jié)構(gòu)、尺寸毛孔的毛細(xì)管和多孔物質(zhì)。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:膠水刷子第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.2.4動態(tài)性對于效率低下的系統(tǒng),其物質(zhì)是具有剛性的、永久的和非彈性的,可通過提高動態(tài)化的程度(向更加靈活和更加快速可變的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)化)來改善其效率,動態(tài)進(jìn)化路徑一般為:剛體→單鉸鏈→雙鉸鏈→多鉸鏈→柔性體→液體→氣體→場。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:可移動座椅第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.2.5構(gòu)造場一般為動態(tài)場代替靜態(tài)場,是一個不可控制或可控性較弱的場變?yōu)橐粋€按規(guī)則運行的可控場,這種控制可以通過均勻的場向非均勻的場轉(zhuǎn)換,或者非結(jié)構(gòu)化、無序的、紊亂的向具有特定時空結(jié)構(gòu)的場(恒定的、變化的)轉(zhuǎn)換,以此來加強物-場模型。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:超聲波焊接超聲波焊接機(jī)第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.2.6構(gòu)造物質(zhì)將均勻的物質(zhì)空間結(jié)構(gòu)變成不均勻的物質(zhì),使用可控物質(zhì)或者可調(diào)節(jié)空間結(jié)構(gòu)的物質(zhì)代替無規(guī)則不可控的物質(zhì)。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:混凝土質(zhì)量的提高第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.3.1匹配F、S1、S2的節(jié)奏S2.3通過匹配節(jié)奏加強物-場模型將場F的頻率與物質(zhì)S1或S2固有的頻率相協(xié)調(diào)。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:超聲波破碎人體結(jié)石超聲波碎石機(jī)第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.3.2匹配場F1和F2的節(jié)奏合成物-場模型中所使用的場的頻率可進(jìn)行匹配或故意不匹配。在使用了兩個場的復(fù)合物-場模型中,利用協(xié)調(diào)場與場的固有頻率來完成所需的功能或要求的特性,來達(dá)到增強系統(tǒng)的功能效率或可控性,或可以用相同振幅,相位180°的頻率信號音,消除振動和噪音。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:強磁礦石分選磁選礦機(jī)第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.3.3匹配矛盾或預(yù)先獨立的動作如果需要兩個不兼容的或彼此獨立的動作在一個系統(tǒng)中執(zhí)行,那么其中的一個動作應(yīng)該在另一個動作暫停期間來執(zhí)行。通常,在一個動作的操作間隙應(yīng)該執(zhí)行另一個有用的動作來提高系統(tǒng)的效率。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:接觸式點焊的自動熱循環(huán)控制接觸式點焊的自動熱循環(huán)控制是基于測量熱電動勢來完成的。為改進(jìn)高頻脈沖焊接中的控制精度,熱電動勢的測量是在焊接電流的兩個脈沖之間完成的。
示例:在固定面軋制金屬板當(dāng)金屬板在固定面上軋制時,在縱軋間隙進(jìn)行橫向的部分軋制(以增加寬度)。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.1預(yù)-鐵-場模型S2.4鐵-場模型同時利用鐵磁物質(zhì)和磁場加強物-場模型。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:磁懸浮列車第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.2鐵-場模型將S2.2.1(使用更易控制的場)與S2.4.1(預(yù)-鐵-場模型)結(jié)合在一起,可用“鐵磁場”模型來替換物-場模型或原“鐵磁場”模型,將系統(tǒng)中的物質(zhì)更換為鐵磁微?;蛟谠到y(tǒng)中加入鐵磁微粒,同時使用磁場或電場。
問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:磁性飛鏢第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.3磁性液體磁性液體也稱磁流體,是鐵磁顆粒懸浮在煤油、硅樹脂或水中形成的一種膠質(zhì)溶液,它可以看成是S2.4.3的進(jìn)化終極狀態(tài)。物質(zhì)包含鐵磁材料的進(jìn)化路徑:固體物質(zhì)→顆?!勰后w。系統(tǒng)的控制效率將隨著鐵磁材料的進(jìn)化路徑而增加。
問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:磁流體密封磁流體密封件第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.4在鐵-場型中應(yīng)用毛細(xì)管結(jié)構(gòu)如果已經(jīng)存在著鐵-場,但其效率不足,可將固體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)改為用毛細(xì)管或多孔結(jié)構(gòu)或毛細(xì)管與多孔一體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:波動焊接機(jī)波動焊接機(jī)包含一個磁性圓柱,鍍有一層鐵磁微粒,它的主要目的是去除多余的焊料,同時固柱內(nèi)的多孔設(shè)計允許熔接劑通過小孔流到焊接點。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.5合成鐵-場模型若原模型禁止使用鐵磁物質(zhì)替代原物質(zhì),可以將鐵磁物質(zhì)添加到某種物質(zhì)的內(nèi)部,創(chuàng)建合成鐵-場模型。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:磁性物體附著在藥物上第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.6與環(huán)境一起的鐵-場模型在S2.4.5基礎(chǔ)上,若物質(zhì)內(nèi)部不允許添加鐵磁物,又禁止引入附著物,可將鐵磁粒子引入在環(huán)境中來改變環(huán)境參數(shù)。
問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:磁流體為了控制物體在液體中的下降速度,可將鐵磁微粒加入到液體中從而形成磁性流體。磁性流體的密度會隨著所施加的電磁場強度的增加而發(fā)生適當(dāng)?shù)淖兓?/p>
示例:磁性橡膠墊將一個涂有磁性材料的橡膠墊放在汽車內(nèi),而不用磁化整個汽車,將修理工具附在該墊子上便于使用。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.7應(yīng)用自然現(xiàn)象和效應(yīng)鐵-場模型的可控性可以通過利用某些自然現(xiàn)象和效應(yīng)來加強。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:磁放大器為提高磁放大器的測量靈敏性。放大器的磁心是加熱的。為降低磁干擾,磁心的絕對溫度保持在其居里點的0.92~0.99,以利用霍普金斯效應(yīng)。
示例:磁共振成像磁共振成像,應(yīng)用了物理效應(yīng)。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.8動態(tài)性鐵-場模型可通過動態(tài)性來加強,即通過轉(zhuǎn)向柔性的、可更改的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。問題模型解決方案模型
示例:提高無磁性產(chǎn)品窟窿壁厚的準(zhǔn)確性測量無磁性產(chǎn)品窟窿壁厚的設(shè)備,包括作為測量儀器的感應(yīng)換能器和放在洞壁兩側(cè)的鐵磁零件。為增加測量的準(zhǔn)確性,鐵磁零件做成覆蓋鐵磁薄膜的可膨脹彈性殼狀。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.9構(gòu)造場利用結(jié)構(gòu)化的磁場來更好地控制或移動鐵磁物質(zhì)顆粒。問題模型解決方案模型
示例:塑料零件的磁成型方法一個塑料零件的磁成型方法,使用加熱到居里點以上,處于最小伸張的適當(dāng)狀態(tài)的鐵磁粉制成的模具制作。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.10在鐵-場模型中匹配節(jié)奏鐵磁場模型的頻率協(xié)調(diào)。在宏觀系統(tǒng)中,利用機(jī)械振動來加速鐵磁顆粒的運動,在分子或者原子級別,通過改變磁場的頻率,利用測量對磁場發(fā)生相應(yīng)的電子共振頻率頻譜來測定物質(zhì)的組成。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:微波爐加熱食物微波會使水分子在其共振頻率處振動,從而起到加熱水的效果。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.11電-場模型如果引入鐵磁粒子或磁化一個物體是困難的,則利用外部電磁場與電流的效應(yīng)或者兩個電流之間的效應(yīng),電流可以與電源的接觸產(chǎn)生或者電磁感應(yīng)產(chǎn)生。
示例:抓握非磁性金屬零件為了改善抓握非磁性金屬零件的可靠性,可以將非磁性金屬零件和爪盤都置于磁場中,并使電流以垂直磁場零件的方向流經(jīng)他們。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S2.4.12流變學(xué)的液體通過電場可以控制流變體的黏度,從而使其能夠模仿固(液)相變。問題模型解決方案模型
示例:萬能夾具“萬能夾具”可以將任何形狀的零件固定在銑床上。零件被放置在一個流變液體池中,適當(dāng)定位,然后施加電場以凝固液體。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法第3級標(biāo)準(zhǔn)解法:向超系統(tǒng)或微觀系統(tǒng)轉(zhuǎn)化第3級標(biāo)準(zhǔn)解是向超系統(tǒng)或微觀級系統(tǒng)轉(zhuǎn)化,此級解法主要是把問題向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)化,或者尋找微觀水平的改變。第3級解法所用的法則繼續(xù)沿著(第2級中開始)系統(tǒng)改進(jìn)方向前進(jìn),第2級和第3級的各種解法均基于以下技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化路徑:原則1原則2原則3原則4增加集成度再進(jìn)行簡化原則增加動態(tài)性和可控性進(jìn)化原則向微觀級和增加場應(yīng)用的進(jìn)化法則子系統(tǒng)協(xié)調(diào)進(jìn)化法則。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法第3級標(biāo)準(zhǔn)解法:向超系統(tǒng)或微觀系統(tǒng)轉(zhuǎn)化
子
級
S3.1向雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)轉(zhuǎn)化
S3.1.1系統(tǒng)轉(zhuǎn)化1a:創(chuàng)建雙、多系統(tǒng)將多個技術(shù)系統(tǒng)并入到一個超系統(tǒng)S3.1.2加強雙、多系統(tǒng)內(nèi)的鏈接
改變雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)之間的連接S3.1.3系統(tǒng)轉(zhuǎn)化1b:加大元素間的差異雙、多系統(tǒng)可通過加大元素間的差異來獲得S3.1.4雙、多系統(tǒng)的簡化已進(jìn)化的雙、多系統(tǒng)再次簡化成單一系統(tǒng)S3.1.5系統(tǒng)轉(zhuǎn)化1c:系統(tǒng)整體或部分的相反特征部分或整體表現(xiàn)相反的特征或功能S3.2向微觀級轉(zhuǎn)化S3.2.1系統(tǒng)轉(zhuǎn)化2:向微觀級轉(zhuǎn)化引入“聰明物質(zhì)”來實現(xiàn)系統(tǒng)向微觀級地躍進(jìn)標(biāo)
準(zhǔn)
解
法問
題
解
讀第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S3.1.1系統(tǒng)轉(zhuǎn)化1a:創(chuàng)建雙、多系統(tǒng)S3.1向雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)轉(zhuǎn)化處于任意進(jìn)化階段的系統(tǒng)性能可通過系統(tǒng)轉(zhuǎn)化1a,系統(tǒng)與另外一個系統(tǒng)組合,從而創(chuàng)建一更加復(fù)雜的雙、多系統(tǒng)來得到加強。問題模型解決方案模型建立雙、多系統(tǒng)的簡單方式是組合兩個或兩個以上的元件,組合的元件可能是物質(zhì)、場、物-場對和整個物-場系統(tǒng)。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:多層薄玻璃加工第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S3.1.2加強雙、多系統(tǒng)內(nèi)的鏈接加強雙、多系統(tǒng)之問的連接,可以使它們各自更加剛性或更加動態(tài)化。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:剛性三角的使用要同步由三臺起重機(jī)起非常沉重的部件的過程中,通常使用剛性三角來同步起重機(jī)的運動部件。
示例:刮板輸送機(jī)中部槽連接采煤工作中,需要經(jīng)常移動采煤機(jī)和刮板輸送。為了移動方便,刮板輸送機(jī)的中部槽之間通過啞鈴環(huán)相連接,通過液壓支架可以實現(xiàn)一節(jié)一節(jié)的推移。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S3.1.3系統(tǒng)轉(zhuǎn)化1b:加大元素間的差異雙、多系統(tǒng)可通過加大元素間的差異來加強,基于“向較高級系統(tǒng)躍遷的法則”,通過加入元素功能特性差異,然后再進(jìn)行組合,以此來獲得雙級系統(tǒng)和多級系統(tǒng)效率的增強。相同元素的組合(相同顏色的鉛筆)→具有不同特性的元素(不同顏色的鉛筆)→改變了特性的不同元素的組合(一套繪圖儀器)→相反特性的組合或者具有相反特性的元素的組合。系統(tǒng)轉(zhuǎn)化1b的路徑:第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法問題模型解決方案模型
示例:擴(kuò)大熱處理爐的使用功能
車間內(nèi)設(shè)置了數(shù)臺形式完全相同的熱處理爐,給各臺爐子以相同方法預(yù)設(shè)加熱,可獲得經(jīng)熱處理后的同一種產(chǎn)品,如果給每臺爐子首先與預(yù)設(shè)不同的加熱方法,則組合后可以獲得熱處理后的多種不同產(chǎn)品。如果將其中的爐改變?yōu)槔鋮s爐,則組合后可以實現(xiàn)完全不同的新處理工藝。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S3.1.4雙、多系統(tǒng)的簡化雙、多系統(tǒng)可以通過簡化系統(tǒng)得到加強,首先是通過簡化系統(tǒng)中起簡化作用的部分來獲得,比如雙管獵槍只有一桿槍柄。完全地簡化雙、多系統(tǒng)又成為一個單一系統(tǒng),整個循環(huán)會在更高級別上重復(fù)進(jìn)行。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:高集成數(shù)碼相機(jī)現(xiàn)代高集成的數(shù)碼相機(jī),自動對焦、變焦、閃光燈、自動曝光等形成新的單一系統(tǒng),而且每個功能都相對獨立。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S3.1.5系統(tǒng)轉(zhuǎn)化1c:系統(tǒng)整體或部分的相反特征通過將相反的特性分別賦予系統(tǒng)和其子系統(tǒng),來加強雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。結(jié)果,系統(tǒng)在兩個水平上獲得應(yīng)用,整個系統(tǒng)具有特性“F”,而其子系統(tǒng)具有特性“﹣F”。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:老虎鉗用于夾緊零件的老虎鉗的工作零件具有由系列相連的鋼襯套組成的復(fù)雜形狀。每個零件(襯套)是剛性的同時,工作零件又是柔性的。
示例:自行車鏈條自行車的鏈條是剛性的,但是總體上是柔性的。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S3.2系統(tǒng)轉(zhuǎn)化2:向微觀級轉(zhuǎn)化系統(tǒng)可以在進(jìn)化過程的任意階段,通過從宏觀級別到微觀級別轉(zhuǎn)換得到加強。無論是一個系統(tǒng)還是一個子系統(tǒng),都可以在某種場的作用下實現(xiàn)所需功能的物質(zhì)替代。一種物質(zhì)有多種微觀狀態(tài)(分子、離子、原子、場等)。因此在解決問題時應(yīng)考慮各種過渡到微觀級和各種從一個微觀級過渡到另一個較低層級的方案。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:γ刀
普通手術(shù)對人體傷害很大,γ刀利用聚焦的射線替代普通手術(shù)刀,可以不用開顱即可穿過頭蓋骨。每條γ射線的能量非常小,所單束射線幾乎不起作用,但201束射線的交點,可局部產(chǎn)生巨大能量,而對周圍組織只有很小的傷害或無任何損傷。伽馬刀第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法第4級標(biāo)準(zhǔn)解法:檢測和測量的標(biāo)準(zhǔn)解法第4級專注于解決測量和探測的專項問題,雖然測量系統(tǒng)的進(jìn)化方向主要服從于一般進(jìn)化路徑,但這里的專項問題有其獨特的特性。S4.1.1以系統(tǒng)的變化代替檢測或測量S4.1間接方法遇到檢測和測量問題時,改進(jìn)一下原來系統(tǒng),從而使原來需要測量的系統(tǒng)現(xiàn)在不需要測量。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法問題模型解決方案模型
示例:電飯鍋第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.1.2應(yīng)用拷貝如果標(biāo)準(zhǔn)解S4.1.1不能使用,則考慮使用測量對象的復(fù)制品或者圖像來替代其本身。
問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:曹沖稱象第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.1.3測量當(dāng)作二次連續(xù)檢測如果S4.1.1和S4.1.2都不能使用,可以應(yīng)用兩次間斷測量來代替連續(xù)測量。
問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:柔性體的直徑測量柔性體的直徑應(yīng)該實時地進(jìn)行測量從而看它是否和相互作用對象之間匹配完好。但是實時測量不容易進(jìn)行,可以測量它的最大直徑與最小直徑,確定變化的范圍。
示例:塞規(guī)檢驗當(dāng)檢測一個孔的尺寸時,可以使用塞規(guī)去檢測。用塞規(guī)的大端檢測不通過,用塞規(guī)的小端檢測能通過,則該孔徑尺寸合格。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.2.1測量的物-場模型S4.2建立測量的物-場模型如果一個完整的物-場模型難以進(jìn)行測量和檢測,則可以通過完善一個合格的物-場模型或輸出具有場的雙物-場模型來得到解決。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:自行車胎漏氣查找自行車胎漏氣后,如果漏氣孔很小,其位置很難尋找和確定,可以給車胎充氣,然后將車胎放入水中,并擠壓車胎,漏氣位會出現(xiàn)氣泡,指示破損位置。
示例:液體沸騰瞬間檢測為檢驗液體開始沸騰的瞬間,也就是液體中開始出現(xiàn)氣泡的時候,讓電流通過液體,開始出現(xiàn)氣泡時電阻會有相應(yīng)的增加。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.2.2合成測量的物-場模型如果一個系統(tǒng)難以進(jìn)行監(jiān)測和測量,可以通過向被測對象引入一種可檢測的添加物,引入的添加物與原系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生變化,通過測量添加物的變化再進(jìn)行轉(zhuǎn)換。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:生物樣品顯微觀察生物樣品很難通過顯微鏡觀察,可以通過加入化學(xué)染色劑觀察其結(jié)構(gòu)。
示例:制冷劑中混入發(fā)光粉為了能讓肉眼檢測到冰箱中制冷劑的泄漏,可在制冷劑中混入發(fā)光粉,在紫外線下檢測泄漏問題。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.2.3與環(huán)境一起的測量物-場模型若一個系統(tǒng)難以在時間上的某些時刻進(jìn)行測量和檢測,且不可能引入附加物和產(chǎn)生易檢測場的附加物,則可以將物質(zhì)引入外部環(huán)境,這個物質(zhì)的變化(環(huán)境狀態(tài)的改變)可提供系統(tǒng)中改變的信息。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:內(nèi)燃機(jī)磨損檢驗為檢驗內(nèi)燃機(jī)的磨損,需要測量磨損掉的金屬數(shù)量,磨損下來的金屬顆粒是混合在發(fā)動機(jī)的潤滑油中的。潤滑油可以看做是一個環(huán)境,在潤滑油中加入發(fā)光粉,金屬顆粒會破壞這此發(fā)光粉,從而獲得磨損的顆粒數(shù)量。
示例:衛(wèi)星定位衛(wèi)星相對于地球是環(huán)境中的的附加物,它產(chǎn)生全球定位系統(tǒng)的連續(xù)信號(場),地球上的人使用一個GPS接收器,通過測量衛(wèi)星的相對位置,就可確定人在地球上的精確位置。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.2.4與環(huán)境中獲得添加物在S4.2.3下不能引入附加物到環(huán)境中,可以通過將環(huán)境中已有的物質(zhì)進(jìn)行降解或轉(zhuǎn)換成其他的狀態(tài),然后測量或檢驗轉(zhuǎn)換后的這種物質(zhì)的變化。
問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:水流速度測量管道中水流的速度可以通過氣穴現(xiàn)象產(chǎn)生的空氣氣泡量來測量。
示例:粒子運動的研究在氣泡室中,利用相變產(chǎn)生低于沸點及壓力的液態(tài)氫,當(dāng)能量粒子穿過時,使局部沸騰,形成氣泡路徑,該路徑可以被拍照,用于研究流體粒子的運動特性氣穴現(xiàn)象第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.3.1應(yīng)用物理效應(yīng)和現(xiàn)象S4.3加強測量物-場模型應(yīng)用在系統(tǒng)中發(fā)生的已知效應(yīng),并且檢測因此效應(yīng)發(fā)生的變化,從而知道系統(tǒng)的狀態(tài),提高監(jiān)測和測量的效率。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:液體的溫度測量液體的熱傳導(dǎo)率會隨液體溫度的改變而改變,因而液體的溫度可以通過測量液體熱傳分導(dǎo)率的變化來確定。
示例:粒子運動的研究為增加水汽檢測的靈敏度,通過應(yīng)用在少量水汽前熄滅發(fā)光體發(fā)光的現(xiàn)象來測量。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.3.2應(yīng)用樣本的諧振如果不能直接檢測和測量一個系統(tǒng)的變化,或者引入一種場來測量,則讓系統(tǒng)或者部分產(chǎn)生共振,通過測量共振頻率來解決問題。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:母牛乳房內(nèi)剩余的奶量通過測量母牛乳房的共振頻率,確定母牛乳房內(nèi)剩余奶量。
示例:應(yīng)用音叉來調(diào)諧鋼琴調(diào)解琴弦、音叉和其頻率協(xié)調(diào),發(fā)生共振進(jìn)行協(xié)調(diào)。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.3.3應(yīng)用加入物體的諧振如果不能應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解法S4.3.2,系統(tǒng)狀態(tài)的信息可以通過加入或與系統(tǒng)相連的環(huán)境中物體的頻率變化來得到系統(tǒng)的變化信息。
問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:未知物體的電容測量不直接測量該物體的電容,將該未知電容的物體插入到已知感應(yīng)系數(shù)的電路中,然后改變電壓的頻率,通過測定該組合電路的共振頻率后,換算出物體的電容。
示例:沸騰層的物質(zhì)數(shù)量測量為提高測量的準(zhǔn)確性,通過測量沸騰層上面的氣體自由振蕩的振幅變化來計算其數(shù)量。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.4.1測量的預(yù)-鐵-場模型S4.4向鐵-場模型轉(zhuǎn)化為便于測量,在非磁性系統(tǒng)內(nèi)引入固體磁鐵,致使將非磁性的測量的物-場模型轉(zhuǎn)換為包含磁性物質(zhì)和磁場的預(yù)-鐵-場模型。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:統(tǒng)計十字路口等待的車輛數(shù)如果想知道車輛需要等候多久或者想知道車輛已經(jīng)排了多長的隊伍,可在十字路口內(nèi)設(shè)置含有鐵磁部件的傳感器,可以方便地用來統(tǒng)計通過紅綠燈控制下等待的車輛數(shù)。
示例:包裹密封性檢測為易于在包裹密封后檢測包裹內(nèi)特定的區(qū)域,可預(yù)先在這些位放置磁性標(biāo)記。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.4.2測量的鐵-場模型在系統(tǒng)中增加鐵磁顆?;蚋淖円环N物質(zhì)成為鐵磁物質(zhì),從而得到鐵-場模型,通過磁場的探測獲得所需信息。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:鑒別貨幣的真假引入固體磁性物質(zhì)混合到特定的顏料中,并將顏料印在貨幣上,在判別貨幣真假時,將磁場作用在貨幣,通過鐵磁粒子就能確定貨幣的真假。
示例:探測塑料的硬化或軟化程度為探測塑料的硬化或軟化程度,在塑料中混合鐵磁粉,測量磁導(dǎo)系數(shù)的結(jié)果就可以提供所需要的信息。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.4.3合成測量的鐵-場模型如果鐵磁顆粒不能直接添加到系統(tǒng)或者不能取代系統(tǒng)中的物質(zhì),那么可以將鐵磁顆粒作為附加物引入到系統(tǒng)中已有的物質(zhì)中,從而建立一個復(fù)雜的鐵磁場模型。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:磁懸浮粒子防隱身飛機(jī)
隱身飛機(jī)由于自身隱身外形和機(jī)體上涂覆吸波隱身材料,使得普通雷達(dá)通過磁場很難檢測到,可以在空氣中釋放大量磁性懸浮粒子,當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入懸浮粒子空域時,懸浮磁性粒子會吸附在隱形飛機(jī)表面,形成合成鐵-場,增大雷達(dá)檢測性,實現(xiàn)反隱身。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.4.4與環(huán)境一起測量的鐵-場模型如果系統(tǒng)不允許添加磁性物質(zhì),可以將其添加到外部環(huán)境中。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:波紋的形成過程研究當(dāng)船舶從水中駛過時,會形成波紋。為了研究這些波紋的形成過程,可以在水中添加鐵磁粉末來進(jìn)行輔助測量。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.4.5應(yīng)用物理效應(yīng)和現(xiàn)象物-場模型或預(yù)-鐵-場模型的測量或探測有效性可以通過應(yīng)用物理現(xiàn)象和效應(yīng)得到加強。例如,居里效應(yīng)、霍普金森效應(yīng)、巴克豪森效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、磁滯現(xiàn)象、超導(dǎo)性等。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:核磁共振成像
因為在磁場中的原子核會沿磁場方向呈正向或反向有序平行排列,而施加無線電波之后,原子核的自旋方向發(fā)生翻轉(zhuǎn)。醫(yī)學(xué)家發(fā)現(xiàn)水分子中的氫原子可以產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象,利用這一現(xiàn)象可以獲取人體內(nèi)水分子分布的信息,從而精確繪制人體內(nèi)部結(jié)構(gòu),實現(xiàn)人體的檢測。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.5.1向雙系統(tǒng)和多系統(tǒng)進(jìn)化S4.5測量系統(tǒng)的進(jìn)化方向如果單一測量系統(tǒng)不能給出足夠的精度,可以應(yīng)用兩個或者更多的測量系統(tǒng)。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:配鏡驗光驗光師在給人們進(jìn)行配鏡時,使用多傳感器融合技術(shù)的的儀器遠(yuǎn)處聚焦、近處聚焦、視網(wǎng)膜整體的一致性等多項指標(biāo),已全面將反映整體視力水平。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S4.5.2進(jìn)化方向不直接測量,而是在時間或者空間上測量第一階或者第二階的衍生物,檢測系統(tǒng)向檢測受控功能的衍生物的方向進(jìn)化。測量和檢測系統(tǒng)沿著以下方向進(jìn)化:測量一個功能→測量功能的一階導(dǎo)數(shù)→測量功能的二階導(dǎo)數(shù)。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:山脈的地震張力測量山脈的地震張力以前是通過測量巖石的電導(dǎo)率來得到的。為提高測量精度,現(xiàn)在是通過測量電導(dǎo)率的變化速度得到的。
示例:位移測量
測量速度或加速度來代替測量位移。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法第5級標(biāo)準(zhǔn)解法:簡化與改善策略
第5級中的標(biāo)準(zhǔn)解法專注于對系統(tǒng)的簡化和改善,引導(dǎo)人們?nèi)绾问沟孟到y(tǒng)不會增加任何新的東西,不會使系統(tǒng)復(fù)雜化,即使在引入新的物質(zhì)或新的場的情況下。S5.1.1間接方法S5.1引入物質(zhì)如果工作狀況不允許給系統(tǒng)引入物質(zhì),可以再用間接引入的方式。以下將分開講解每一種間接引入方式。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:水中氣泡(1)使用“虛無物質(zhì)”(如空洞、空氣、空間真空、氣泡等)代替實物當(dāng)跳水運動員在發(fā)生誤跳動作時,為了防止運動員在墜入水中后造會造成傷害,教練踩下腳踏板,讓壓縮氣瓶中的空氣通過安裝在水池底部多孔的管道涌出,使水池內(nèi)的水變成充滿氣泡的“軟水”。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法(2)引入場代替物質(zhì)
示例:測量移動細(xì)絲的伸展為測量移動細(xì)絲的伸展,通過給其加上電荷測量線性電荷密度而獲得。
示例:磁場感應(yīng)鐵釘位置想知道墻壁內(nèi)鐵釘?shù)奈恢茫恍枰褂描徸右粋€地方一個地方地鑿洞,用磁場直接來檢測。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法如果有必要在系統(tǒng)中引入一種物質(zhì),然而引入物質(zhì)內(nèi)部是不允許的或不可能的,那么就在其外部引入附加物。(3)使用外加物代替內(nèi)部物
示例:降落傘飛機(jī)中備有降落傘,以使在飛機(jī)出事時讓飛行員脫險。
示例:金屬片包裹用于物體修補對折斷的物體進(jìn)行修補,如果不改變其內(nèi)部的結(jié)構(gòu),則以直接在外部用金屬片包裹。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法(4)應(yīng)用少量高活性添加物
示例:液動壓的降低為降低一種用于拉伸管道潤滑劑的液動壓,在潤滑劑中加入0.2%~0.8%的聚甲基丙烯酸酯。(5)只在特定位置引入一定添加物
示例:靶向療法為了避免藥物對身體的健康造成嚴(yán)重負(fù)面影響,將藥物集中在疾病的準(zhǔn)確部位上。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法(6)臨時引入添加物,然后再將其除掉
示例:無磁空心零件的遙控磁性取向的獲得為了獲得無磁空心零件遙控磁性取向,應(yīng)事先在零件里邊放入鐵磁粒子。(7)利用模型或復(fù)制品代替實物,允許在其中引入添加物
示例:增加立體研究的準(zhǔn)確性為增加立體研究的準(zhǔn)確性,通過使用放在物體透明模型內(nèi)部的一個液體水平面來獲得三維體的平面復(fù)制品,模型空間形狀可以很容易進(jìn)行修改。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法(8)不能直接引入某種物質(zhì),可以引入能通過反應(yīng)或衍生產(chǎn)生所需物質(zhì)的物質(zhì)
示例:食鹽補鈉人體需要鈉但直接向人體添入金屬鈉是有害的,可以用化合物食鹽來替代,食鹽中的鈉則可以被人體吸收。(9)通過電解或相變,從環(huán)境或物體本身分解得到所需要的添加物
示例:臭氧消毒臭氧對微生物有較強的殺傷力,利用環(huán)境物質(zhì)(空氣)進(jìn)行分解而獲得的臭氧引入水中,用以加強水的消毒作用。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S5.1.2分裂物質(zhì)將物質(zhì)分割為更小的組成部分。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:氣流噪聲的降低降低氣流產(chǎn)生噪音的解決方案是將基本氣流分為兩股流,從不同的方面形成渦流,并相互抵消。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S5.1.3物質(zhì)的“自消失”被引入的添加物存完成其功能后,自動消失或變得與系統(tǒng)環(huán)境中己有的物質(zhì)相同。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:人工降雨使用干冰人工降雨,降雨后不會留下任何痕跡。
示例:粗糙物體的打磨用冰把粗糙物體的表面打磨光滑,冰溶化后消失。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S5.1.4大量引入膨脹結(jié)構(gòu)和泡沫如果工作狀況不允許大量物質(zhì)的引入,應(yīng)用膨脹結(jié)構(gòu)或泡沫使物-場相互作用正?;?。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:用充氣結(jié)構(gòu)抬起空難飛機(jī)空難后要移走飛機(jī),將充氣結(jié)構(gòu)放在機(jī)翼下面,當(dāng)充氣以后,可以將飛機(jī)抬起,運輸車可以放到充氣結(jié)構(gòu)的下面去。
示例:物體內(nèi)部增加空洞可以減輕物體的重量將物體內(nèi)部做成帶有孔狀的空洞結(jié)構(gòu)以減輕物體的重量第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S5.2.1可用場的綜合使用S5.1引入場應(yīng)用已有的一種場產(chǎn)生另一種場。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:電場產(chǎn)生磁場電與磁是一對孿生兄弟,均勻變化的電場可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場也可以產(chǎn)生穩(wěn)定的電場;周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場,周期性變化的磁場也可以產(chǎn)生周期性變化的電場。
因此,很容易做到應(yīng)用已有的電場產(chǎn)生磁場。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S5.2.2從環(huán)境中引入場如果可以給物-場模型引入場,但又不能依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)解法S5.2.1那樣去做,則嘗試應(yīng)用環(huán)境中已存在的場。
問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:汽車尾氣的處理供暖在汽車中采用引擎散熱劑作為一種熱能(場)資源使乘客取暖,而不是直接使用燃料。
示例:設(shè)備的冷卻電子設(shè)備使用各個組成部分產(chǎn)生的熱量,形成氣流冷卻設(shè)備,而無須額外增加風(fēng)扇,使整體設(shè)備的性能提升。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S5.2.3利用物質(zhì)可能創(chuàng)造的場利用系統(tǒng)或外部環(huán)境中已有的物質(zhì)作為媒介物或源而產(chǎn)生的場。問題模型解決方案模型
示例:腫瘤治療醫(yī)生將放射性物質(zhì)植入病人的腫瘤部位,來殺死癌細(xì)胞,不久后再進(jìn)行清除。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S5.3.1相變1:變換狀態(tài)S5.3相變在不引入其他物質(zhì)的條件下,通過改變某種物質(zhì)的相態(tài),改善利用物質(zhì)的效率。問題模型解決方案模型第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法
示例:潛水員的水下呼吸器為解決潛水員能較長時間停留在水中,氧氣瓶中的氧為液態(tài)氧。利用氧氣由液態(tài)轉(zhuǎn)換為氣態(tài)的相變來滿足對氧氣的大量需求。
示例:舞臺煙霧利用干冰來做舞臺煙霧。第八章76種標(biāo)準(zhǔn)解法S5.3.2相變2:動態(tài)化相態(tài)根據(jù)工作條件的變化,物質(zhì)由一種相態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種相態(tài),利用物質(zhì)的這種能力可以提供“雙重”特性。問題模型解決方案模型
示例:滑冰刀片在滑冰過程中,通過將刀片上的冰轉(zhuǎn)化成水來減小
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