TRIZ之40个发明原理:分离法、提取法、局部质量改善法、非对称法、组合法、一物多用发、套叠法、重量补偿法、预先反作用法、预先作用法、预先防范法、相对法、逆向运作法、曲化法、动态法、部分超越法、多维法、机械振动法、离散法、有效作用法、快速法、变害为利法、反馈法、中介法、自助法、复制法、替代法、系统替代法、压力法、柔化法、孔化法、色彩法、同质化法、自生自弃法、性能转换法、形态改变法、热膨胀法、逐级氧化法、惰性环境法、复合材料法。
TRIZ之40个发明原理:分离法、提取法、局部质量改善法、非对称法、组合法、一物多用发、套叠法、重量补偿法、预先反作用法、预先作用法、预先防范法、相对法、逆向运作法、曲化法、动态法、部分超越法、多维法、机械振动法、离散法、有效作用法、快速法、变害为利法、反馈法、中介法、自助法、复制法、替代法、系统替代法、压力法、柔化法、孔化法、色彩法、同质化法、自生自弃法、性能转换法、形态改变法、热膨胀法、逐级氧化法、惰性环境法、复合材料法。
1、分割原则(分离法)
(1)将物体分成独立的部分。
(2)使物体成为可拆卸的。
(3)增加物体的分割程度。
实例:
1)火车车厢之间是单独的个体,可调整车厢的数量
2)圆珠笔的笔心与笔套是两个可分的部分,笔心可以换
3)电风扇的三片叶片是三个独立的个体,可拆卸
4)田地里的浇水水管系统,每一段用一个接头连接。
5)自行车、摩托车等的链条是一环一环相接的,每环都是可以取下来的
2、抽取原则(提取法)
(1)从物体中抽出产生负面影响(即“干扰”)的部分或属性。
(2)从物体中抽出必要的部分或属性。
实例:
1)石油加工中,将一些油渣或其他有害物质提炼分离,已获得精度较高的汽油或柴油。
2)子弹发出后,弹芯与弹壳分离
3)电脑键盘与鼠标分开,为的是方便人们跟好的操作
4)火箭在冲出大气层的过程中将已经燃完燃料的部分解体分离
5)现在用在建筑中的隔音材料将噪音吸收或隔离,从而使噪音被分离出我们所处的环境
3、局部性质原则(局部质量改善法)
(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。
(2)使物体的不同部分具有不同的功能。
(3)物体的每一部分均应具备最适于它工作的条件。
实例:
1)锤子的一边做成平的一边做成扁的,增加了锤子的切削功能(采石场专用锤)。
2)自动笔。将笔心上作一对耳朵,再加一根弹簧。
3)电钻的钻头作成螺旋状,增加了打孔时的稳定性,防止打滑
4)三键模式的电脑鼠标,改变了原先单键的麻烦与不便。
5)改变杯子的开口,在上面做一个切口,可以最大程度的防止在倒水时泄漏(暖瓶外皮的口也是这样的)
4、不对称原则(非对称法)
(1)物体的对称形式转为不对称形式。
(2)如果物体不是对称的,则加强它的不对称程度。
实例:
1)衣服上的拉链,一边又拉头另一边没有。
2)电风扇的叶片
3)有天线的手机不对称
4)大刀从侧面来看是不对称的
5)眼镜的两个镜片因人眼近视程度不同,镜片度数不同
5、联合原则(组合法)
(1)把相同的物体或完成类似操作的物体联合起来。
(2)把时间上相同或类似的操作联合起来。
实例:
1)将火车每个车厢合并在一起,增加载客。
2)电话的话筒与听筒合并在一个盒子里,可以方便人们打电话时可以腾出一只手来干别的事情。
3)农场里喂养牲畜的食槽连在一起,可以节省喂食的时间,提高效率。
4)将室内的多个等串联在一起,共用一个开关。
5)凳子上加一个靠背,两者合并成为椅子
6、多功能原则(一物多用法)
使一个物件、物体具有多项功能以取代其余部件。
实例:
1)键盘可以用来打字,也可以用来打游戏。
2)多功能手机
3)瑞士军刀(最多的功能可到五十多种)
4)mp3既可以听歌,也可以存储资料.
5)现在的打印机集打印复印于一体
7、嵌套原则(套叠法)
(1)一个物体位于另一个物体之内,而后者又位于第三个物体之内等。
(2)一个物体通过另一个物体的空腔。
实例:
1)墨水、笔心、笔套套在一起
2)电视机的室内天线
3)雨伞的伞柄
4)保温杯、暖瓶也是套装原理制成的
5)消防车和起重机
8、反重量原则(巧提重物法)
(1)将物体与具有上升力的另一物体结合以抵消其重量。
(2)将物体与介质(最好是气动力和液动力)相互作用以抵消其重量。
实例:
1)气垫船,内充空气,使船漂浮。
2)液压千斤顶
3)潜艇使用排放水来实现升浮
4)风筝利用风对其向上的升力而升到空中
5)将气球内部充入氢气(而不是空气),可以使气球飘起来
9、预先反作用原则(预先反作用法)
(1)事先施加反作用,用来消除不利影响。
(2)如果一个物体处于受拉伸状态,预先施加压力。
实例:
1)降落伞
2)手机按钮按下后,能自动恢复原位
3)汽车减震器
4)船利用水对船的反作用力(浮力)
5)儿童蹦蹦床利用反作用力将儿童弹起
10、预先作用原则(预先作法)
(1)预先完成要求的作用(整个的或部分的)
(2)预先将物体安放妥当,使它们能在现场和最方便的地点立即完成所起的作用。
实例:
1)易拉罐的开口
2)注射药品按量与品种放在固定瓶内,并贴标签。
3)食品袋的切口,方便人们撕开
4)印刷时先将要印刷的内容排版
5)在打字时先将电脑打开
11、预先应急措施原则(预先防范法)
以事先准备好的应急手段补偿物体的低可靠性。
实例:
1)洗衣机、微波炉等在未关舱门之前,无法进行工作,以保证安全。
2)保温杯上的软皮套,可以防止被子打滑或烫手
3)摩托车前的保险杠,防止车体滑倒时损坏车子
4)飞机起落架有三种起落方式(自动、机械、人工),后两者是对前一种方式的补偿
5)摩托车有点子打火启动和脚动启动两种,互相补偿。
12、等势原则(等势法)
改变工作状态而不必升高或降低物品
实例:
1)椅子多了占用空间,设计成折叠椅
2)现在的公交系统中提倡讲公交车的车门底部与候车亭地面相平,方便残疾人上下车
3)有些门让人们搞不懂是推还是拉,这样的场合可设计成推拉门
4)用来吹气球的充气仪
5)台式风扇可以旋转,可以吹到不同方向的人们
13相反原则(逆向作用法)
(1)不用常规的解决方法,而是反其道而行之。
(2)使物体或外部介质的活动部分变成为不动的,而使不动的成为可动的。
(3)将物体运动部分颠倒。
实例:
1)篮球。打球时球利用地对其反作用力弹起
2)电梯运动,人不动。改变了楼梯不动人费力爬楼的艰难。
3)安装螺丝钉用的手持机器,正转是安装,反转是拆卸。
4)电冰箱利用吸收箱内的热量达到降温
5)运动会上赛跑用的助力器,运动员利用它对脚的反作用力提高加速度。
14、球形原则(曲面化法)
(1)从直线部分过渡到曲线部分,从平面过渡到球面,从正六面体或平行六面体过渡到球形结构。
(2)利用滚筒、球体、螺旋等结构。
(3)利用离心力,以回转运动代替直线运动。
实例:
1)过山车采用急剧曲线运动产生的向心力,使其不会掉下来。
2)杯子设计成圆柱形,与其他形状相比容量更大,也易于拿握。
3)车轮用的都是圆形
4)车轮表面为增加摩擦,上面是凹凸不平的纹路
5)螺丝钉与螺帽采用螺旋相接,增加了结合力和稳定性
15、动态原则(动态法)
(1)物体(或外部介质)的特性的变化应当在每一工作阶段都是最佳的。
(2)将物体分成彼此相对移动的几个部分。
(3)使不动的物体成为动的。
实例:
1)学校用的电铃,当到下课或上课时间时,小锤震动敲打铃。
2)百米赛跑的画面是赛道旁的跟踪摄像机拍摄的。
3)舞台上的灯能自动旋转改变照射位置,产生不同的灯光效果。
4)电脑显示器下边有个托盘,可以将电脑的位置与方向调整。
5)楼梯自动化后变成电梯
16、局部作用或过量作用原则(部分超越法)
如果难于取得百分之百的效果,则应当部分达到或超越理想效果。这样可以把问题大大简化。
实例:
1)洗衣机虽然将衣服洗干净了,但衣服仍然是湿的,还需要晒干
2)摄像机的拍摄效果并不理想,还需要在电脑或专用设备上处理,例如将拍摄的视频放在影视制作软件中处理。
3)用热得快烧水,烧开后虽然有提醒装置,但如果近处没人,还是没用的。
4)电视上的按钮不方便,所以人们发明了遥控器。
5)汽车最高时速超出人们在正常生理与心理情况下的正常调节,所以一般人们在开车时达不到此速度。
17、向另一维度过渡原则(多维法)
(1)如果物体作线性运动(或分布)有困难,则使物体在二维度(即平面)上移动。相应地在一个平面上的运动(或分布)可以过渡到三维空间。
(2)利用层结构替代单层结构。
(3)将物体倾斜或侧置。
(4)利用指定面的对面。
(5)利用投向相邻面或反面的光流。
实例:
1)键盘操作是在水平面上进行的,而结果却出现在垂直面上的显示屏上。
2)潜水艇上的潜望镜
3)学校的双人床,双层,垂直分布。一般双人床节省空间。
4)可调节倾斜度的桌子
5)可调节书架,可以调节书架的层数。
18、机械振动原则(机械振法)
(1)使物体振动。
(2)如果已经在振动,则提高它的振动频率(达到超声波频率)。
(3)利用共振频率。
(4)用压电振动器替代机械振动器。
实例:
1)手机的振动
2)现在市场上流行的甩脂机,用于减肥。
3)电铃通过小锤的震动敲打外铃壳发出铃响
4)电磁共振医疗器械
5)选矿使用的筛选机通过振动筛去不需要的东西,留下矿石。
19、周期作用原则(离散法)
(1)从连续作用过渡到周期作用(脉冲)
(2)如果作用已经是周期的,则改变周期性
(3)利用脉冲的间歇完成其它作用。
实例:
1)手机的闹铃会在每天的固定时间(即24小时后)响一次。
2)电话铃是周期性的
3)钟表的摆动是周期性的(虽有一点误差)
4)卫星绕地球转的时间是一定的,所以也是周期的。
5)饮料的灌装生产线隔一段时间装一瓶饮料,为的是保证下一个瓶子及时到位。
20、连续有益作用原则(有效作用持续法)
(1)连续工作(物体的所有部分均应一直满负荷工作)。
(2)消除空转和间歇运转。
(3)将重复运动改为转动。
实例:
1)超市的电梯为保证顾客的及时疏散与方便,采用连续性工作。
2)啤酒喝饮料生产线市连续工作的,保证企业效率。
3)太阳能热水器将太阳能转化成电能在加热水,这样在没有太阳的时候,也能使用。
4)车轮滚动代替其他的平滑运动,用在车上或其他设备上。
5)报警器在遇到情况报警后,是连续响个不停直到人们听到。
21、紧急行动原则(快速法)
快速招待一个危险或有害的作用。高速跃过某过程或其个别阶段(如有害的或危险的)。
实例:
1)火箭以高速运动冲出大气层。
2)在蒸馒头时,馒头熟后打开锅盖的最好方法是迅速揭开锅盖,以防烫伤。
3)飞机上空难的氧气面罩
4)手术刀要锋利,帮助手术尽快完成,减少失血。
5)火灾消防要迅速,减少人员伤亡与财产损失
22变害为益原则(变害为利法)
(1)利用有害因素(特别是介质的有害作用)获得有益的效果。
(2)通过有害因素与另外几个有害因素的组合来消除有害的因素。
(3)将有害因素加强到不再是有害的程度。
实例:
1)将废旧饮料瓶、酒瓶等回收消毒重复利用,减少浪费与污染。
2)电解海水产生金属,产生的氯气回收制消毒液。
3)将海潮利用来发电
4)将火电厂的煤渣用在建筑用品上。
5)将废旧秸秆、大粪等用来制作沼气
23、反馈原则(反馈法)
(1)进行反向联系。
(2)如果已有反向联系,则改变它。
实例:
1)电脑中有很多反馈例子,如在删除文件时会提醒是否删除
2)汽车前部有速度、油量等表,用来及时反馈有用的信息。
3)手机的反馈就比电话好,出声音提醒,还有屏幕反馈。
4)热得快将水烧开后会发出声音提醒
5)宇宙飞船的反馈系统将船内船外的一切情况报告给地面接收装置。
24、中介物原则(中介法)
(1)利用中介物质传递某一物体或中间过程。
(2)在原物体上附加一个易拆除的物体。
实例:
1)电通过电线传播,改变癫痫的材料与尺寸将帮助减少电能的消耗。
2)人从一个地方到另一个地方可借助于汽车、飞机……
3)子弹借助手枪发射出去,因此对强的设计有助于提高射击的准确性。
4)电话实现声音的传播
5)为了保护食物不变质,用冰箱将食物冷冻。
25、自服务原则(自助法)
(1)物体应当为自我服务,完成辅助和修理工作。
(2)利用废弃的资源、能量和物质。
实例:
1)如果将汽车设计成以太阳能为能源的,那就使汽车自己给自己提供能量。
2)火箭在冲出大气的过程中,每一节燃料用完后,就会将壳体自动解体落回地面
3)将电话上安一个留言系统,可以在主人不在的情况下记录有用的信息。
4)潜水艇上可以自制淡水实现淡水的自我供应
5)电脑如果前一次非法关机,在开启时会自我检测修复。
26、复制原则(复制法)
(1)用简单而便宜的复制品代替难以得到的、复杂的、昂贵的、不方便的或易损坏的物体。
(2)用光学图像替代单件物品或系列物品,然后图像可以放大或缩小。
实例:
1)宇航员在正式出发前,必须在模拟舱内训练很长一段时间。
2)电影、电视所播放的节目是对实际的模拟复制
3)用水代替刚用在手术刀的研制上,消毒容易方便,且减少留血。
4)用塑料代替刚或玻璃用在建筑和家具上
5)用石油产品代替粮食来酿酒;用水代替石油来作汽车燃料
27、替代原则(替代法)
用便宜的物品代替贵重的物品,对性能稍作让步。
实例:
1)用涂塑纸板代替木材做家具(用后即弃产品)
2)用泡沫代替铁或其它材料来做饭盒
3)用塑料为材料作脸盘、茶缸等生活用品
4)用一次性塑料瓶代替玻璃瓶盛装饮料
5)一次性纸杯或塑料杯
28、机械系统的替代原则(系统替代法)
(1)用光学、声学、味学等设计原理代替力学设计原理。
(2)用电场、磁场和电磁场同物体相互作用。
(3)由恒定场转向不定场,由时间固定的场转向时间变化的场,由无结构的场转向有一定结构的场。
(4)利用铁磁颗组成的场。
实例:
1)将楼梯做成运动的就成了电梯
2)道路上的感应路灯,当天黑到一定程度时自动打开。
3)儿童磁铁手写板
4)打印机硒鼓
5)自鸣式水壶,通过鸣叫提醒人们水开了。
29、气压或液压原则(压力法)
用气体结构和液体结构代替物体的固定部分。
实例:
1)SYY-A气动液压PLC综合控制实验台,集气动控制技术、液压传动控制技术以PLC可编程序控制器控制技术于一体的理想的综合性实验设备。
2)气动工业智能标识机内部采用气动液压装置
3)气动液压防爆电磁阀
4)液压气动油缸:启动电机,齿轮泵在电动机的驱动下,泵体内两个相互啮合的齿轮作旋转运动,吸油腔内容积不断增大,形成部分真空,产生吸油作用,油箱内的液压油再大气压的作用下由吸油腔进入泵内,随着齿轮的转动液压油逐渐进入密封的压油腔内,使压油腔不断缩小于是形成了油压作用,把液压油压出泵外,被压出的液压油经管路进入换向阀,操纵控制杆使液压油定向流动,液压油沿着分配方向通过管道进入油缸,液压油的不断流进使油缸内的活塞承受巨大压力,推动推杆作直线运动。
5)挖掘机手臂采用液压气动装置实现伸缩自如。
30、利用软壳或薄膜原则(柔化法)
(1)利用软壳和薄膜代替一般的结构。
(2)用软壳和薄膜使用物体同外部介质隔离。
实例:
1)用塑料薄膜用在温室大棚
2)用塑料瓶或纸杯代替玻璃盛装水或饮料
3)足球场上的架草皮
4)非晶硅柔性薄膜太阳能电池,改变了以往太阳能电池的物体形态,由于其自身的柔性,使它可以衬联到其它柔性物如塑料、纺织物以及刚性物如金属、建筑等静止或移动的物体上面。
5)薄膜开光(轻触型、防水型等),用在手机、电脑等智能产品上
31、多孔材料原料(孔化法)
(1)将物体做成多孔的或利用附加多孔元件。
(2)如果物体是多孔的,事先用相应物质填充空孔。
实例:
1)纤维
2)木材
3)蜂窝煤
4)以植物纤维为原料制成的吸声板用以解决建筑物的隔声问题,从而消除噪音。
5)阻性消声器主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的,用于手枪的消音器。
32、变色原则(色彩法)
(1)改变物体或外部介质的颜色。
(2)改变物体或外部介质的透明度。
(3)为了观察难以看到的物体或过程,利用染色添加剂。
(4)如果已采用了这种添加剂,则彩荧光粉。
实例:
1)荧光棒中有特殊添加剂,当折弯棒后,发出亮光。
2)在驾驶室内部有许多按钮,采用不同的颜色提醒人们不同的操作和操作的重要程度。(如红色代表重要且危险的操作)
3)救生衣的设计一般采用鲜艳的颜色或者带有荧光成分的颜色,以引起人们的注意。
4)在酒店或餐厅中,采用绿色或其他自然色给人一种回归自然的感觉,提高人们的用餐环境。
5)将玻璃中添加特殊成分制成有色特殊玻璃,使人能从内部看到外部但从外部看不到内部。增加隐私性。
33、同质性原则(同化法)
同指定物体相互作用的物体应当用同一(或性质相近的)材料制成。
实例:
1)电源插座与插头,内部相同材质的金属导体,同样为保证安全性,外部都采用相同的绝缘材料。
2)电脑屏幕常加一个保护视力的保护屏,为保证不影响观看,采用与显示屏相同的透明材料,只是内部加了一些保护视力的元素与成分。
3)螺丝与螺帽为保证耐用性与稳定性,采用的都是钢铁材料
4)自行车车闸,为保证摩擦力度而不易磨损,采用车闸材料与车轮相似。
5)桌椅组合,为保证整体效果的美观,一般采用同种材料,采用相同工艺,搭配较好。
34、抛弃与修复原则(自生自弃)
(1)已完成自己的使命或已无用的物体部分应当剔除(溶解、蒸发等)或在工作中过程直接变化。
(2)消除的部分应当在工作过程中直接再利用。
实例:
1)家用切菜刀变得钝后,需要打磨以下
2)塑料瓶回收后消毒后可继续使用
3)将玻璃碎片回收制成新的玻璃再使用
4)将一次性筷子用来造纸
5)滇池用完后要销毁,否则造成污染
35、改变物体性质原则(性能转换法)
(1)改变系统的物理状态。
(2)改变浓度或密度。
(3)改变灵活程度。
(4)改变温度或体积。
实例:
1)改变自行车的一些特性与部件,就成为折叠自行车
2)以镁盐晶须为主要成分加少量玻璃纤维和树脂浆液制成的复合材料--玻璃纤维增强塑料,其性能大大加强,比一般塑料稳定性好,硬度高,用来做一次性成型椅等。
3)将温度降到一定状态后,事物的保存时间大大加长,冰箱设计的最初目的就基于此。
4)自来水中要加稍微的氯气以消毒,当加大氯气的含量时就成为消毒液。
5)固态胶比液态胶水更易携带。
36、状态变化原则(相变法)
利用相变时发生的现象,例如体积改变、放热或吸热。
实例:
1)利用冰融化吸热来冷冻物品
2)借助蜡烛燃烧过程莱得到光源
3)加湿器利用水的蒸发降低室内的干燥度
4)温度计利用汞的热胀冷缩实现温度计数
5)减震器利用弹簧伸缩变化实现减震
37、热膨胀原则(热膨胀法)
(1)利用物体热胀冷缩的性质。
(2)利用一些热膨胀系统不同的材料。
实例:
1)热气球热膨胀升天(孔明灯也是利用热澎胀原理)
2)塑料水管相接时,先将水管接头加热膨胀后,插接进去,再冷缩接紧。
3)利用热膨胀将扁的乒乓球恢复原样
4)消防喷头
5)温度计利用汞的热胀冷缩实现温度计数
38、氧化原则(逐级氧化法)
(1)用富氧空气代替普通空气。
(2)用纯氧替换富氧空气。
实例:
1)炼钢中的强氧化枪,向焦炭中提供纯氧,充分燃烧,提高炼钢温度。
2)鼓风机利用空气流动加强氧气的输入,使燃烧更充分
3)多功能加速氧化推进器。其罐体内装有除氧器,温控加热器或蒸汽加热,下部导管接加速泵,泵出导管接吸空气器,接中部导管入除氧器,中部外导管处引小导管上部入内,上导管下钻有小孔,上部有钢屑蓝,中部外导管处开有进蒸汽口和进水口。吸空气器上接有空气净化器,罐体顶部开口,人孔,底部有细化箅,开口,中部人孔,下部有取样口,外接内水位计,水经过加热由下部除氧器泵入中部除氧器和上部导管向下冲刷,不断加速循环带入空气达到物理化学相结合的推进氧化反应。
4)柴油的精制。一是通过催化氧化反应将柴油中极易氧化的含S、N、O的非烃化合物加速氧化生成不溶物除去。
5)生物接触氧化法洁净污水中的微生物和其他有害元素,从而净化污水。其特点是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
39、惰性环境原则(惰性环境法)
(1)用惰性介质代替普通介质。
(2)在真空中进行某过程。
实例:
1)灯泡的内部是真空的,保证钨丝不会被氧化。
2)电解NaOH制取钠要在惰性环境下才能完成
3)在鱼的保鲜方法中有,真空包装,加脱氧剂包装,填充二氧化碳包装等。这些方法能有效地抑制细菌增殖,防止脂类的氧化。
4)霓虹灯玻璃管内充入惰性气体,在灯管两端由金属制成的阴、阳电极上加一定的电压,实现气体放电。
5)高压钠灯是一种发光效率很高的新型电光源,其效率可高达100lm/w,其在玻璃外壳内有一个特种玻璃制成的放电管,其管内充有适量的钠,汞滴和惰性气体,在此环境下实现高压放电放光。
40、复合材料原则(复合材料法)
用复合材料替代单一材料。
实例:
1)塑料的种类很多,大部分是复合材料。如玻璃纤维加强塑料用在一次性成型的椅子设计中
2)用于家具的胶合板(教室中的桌椅)
3)地板、大理石等建筑用品很多也是复合材料
4)合成橡胶(汽车车轮)
5)蜂窝煤也是用煤和粘土等混合制成的
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