物理冲突分离原理解决问题实例分析

物理冲突分离原理解决问题实例分析物理冲突分离原理解决问题实例分析 一 现代一 现代 TRIZTRIZ 提出的四条分离原理 提出的四条分离原理 1 空间分离 2 时间分离 3 基于条件的分离 4 整体与部分的分离 二 分离原理及其实例二 分离原理及其实例 一 空间分离原理 一 空间分离原理 1 空间分离原理空间分离原理 所谓空间分离原理是将冲突双方在不同的空间分离 以降低解决问题的难度 当关键子系 统冲突双方在某一空间只出现一方时 空间分离是可能的 应用该原理时 首先应回答如 下问题 1 是否冲突一方在整个空间中 正向 或 负向 变化 2 在空间中的某一处冲突的一方是否可不按以一个方向变化 3 如果冲突的一方可不按一个方向变化 利用空间分离原理是可能的 2 分离原理与四十条发明原理的对应关系分离原理与四十条发明原理的对应关系 1 分割 2 分离 3 局部质量 4 不对称 7 套装 13 反向 17 维数改变 24 中介物 26 复制 30 柔性壳体或薄膜 3 空间分离原理解决问题实例空间分离原理解决问题实例 1 自行车采用链轮与链条传动是一个采用空间分离原理的例子 在链轮与链条发明前 自行车存在两个物理冲突 其一为了高速行走需要一个直径大的车轮 为了乘坐舒适 需 要一个小的车轮 车轮既要大又要小形成了物理冲突 其二骑车人既要快蹬脚蹬 以提高 速度 又要慢瞪以感觉舒适 链条在空间上将链轮的运动传递给飞轮 飞轮驱动自行车后 轮旋转 其次链轮直径大于飞轮 链轮以较慢的速度旋转将导致飞轮较快的旋转速度 因 此 骑车人可以较慢的速度驱动脚蹬 自行车后轮将以较快的速度旋转 自行车车轮直径 也可以较小 2 潜水艇利用电缆拖着千米之外的声纳探测器 以在黑暗的海洋中感知外部世界的信 息 被拖的声纳探测器与产生噪声海洋中感知外部世界的信息 3 波音公司改进 737 设计过程中 出现的技术冲突为 即希望发动机吸入更多的空气 但又不希望发动机罩与地面的距离减少 将其转变为物理冲突 发动机罩的直径应该加大 以吸人更多的空气 但机罩直径又不能太大防止路而和机罩的间距减少 利用空间分离原 理来解决该物理冲突 可以将对称设计改为不 对称设计 如图所示 二 时间分离原理 二 时间分离原理 1 时间分离原理时间分离原理 所谓时间分离原理是待冲突双方在不同的时间段分离 以降低解决问题的难度 当关键子 系统冲突双方在某一时间段只出现一方时 时间分离是可能的 应用该原理时 首先应回 答如下问题 1 是否冲突一方在整个时间段中 正向 或 负向 变化 2 在时间段中的某一处冲突的一方是否可不按以一个方向变化 3 如果冲突的一方可不按一个方向变化 利用时间分离原理是可能的 2 时间原理与四十条发明原理的对应关系时间原理与四十条发明原理的对应关系 9 预加反作用 10 预操作 11 预补偿 15 动态化 16 未达到或超过的作用 18 振动 19 周期性作用 20 有效作用的连续性 21 紧急行动 29 气压与液压结构 34 抛弃与修复 37 热膨胀 3 时间分离原理解决问题实例时间分离原理解决问题实例 1 坑井安全防护系统 在生产和市政中 吊物孔和检修井军用盖板覆盖 用来防止人员 及杂物坠落坑井内 在实施吊物或检修操作时 将盖板打开 用临时 安全拦网 等措施 将打开的坑井围起来 所以 在平常的时候应该使井盖覆盖 防止 坠落 事件 而在作 业的时候应不覆盖 满足作业要求 二者在时间上不冲突 故采用时间分离原理 2 航空母舰上飞机停放 航空母舰上的飞机在不工作时 每架飞机占用空间将很大 在 航空母舰上有限的停放位置里 只能停放较少的飞机 所以具有空间要小 而飞机必须有 足够大的机翼才能使飞机飞行 应该具有足够大的空间 这与上述矛盾 但二者在时间上 是分开的 在不飞行时 可以小空间 在飞行时 要有大空间 所以 可以采用 动态化 改变机翼形状 采用折叠式 使机翼竖起 减少占用空间 3 折叠自行车 自行车在行驶时需要具有一定的空间 能承载骑车人 而在不行驶时 需要停放在某处 这时 它不被使用 占用空间过大 导致空间上的浪费 但二者在时间 上是分开的 一个为行驶 一个为停放 满足时间分离原理 故可减小停放时自行车占用 空间 将自行车折叠 放出可用空间 三 基于条件的分离原理 三 基于条件的分离原理 1 基于条件的分离原理基于条件的分离原理 将冲突双方在不同的条件下分离 以降低解决问题的难度 当关键子系统冲突双方在某一 条件下只出现一方时 基于条件分离是可能的 应用该原理时 首先应回答如下问题 1 是否冲突一方在所有条件下都要求中 正向 或 负向 变化 2 在某些条件下 冲突的一方是否可不按以一个方向变化 3 如果冲突的一方可不按一个方向变化 利用基于条件的分离原理是可能的 2 基于条件的分离原理与四十条发明原理的对应关系基于条件的分离原理与四十条发明原理的对应关系 1 分割 5 合并 6 多样性 7 套装 8 质量补偿 13 反向 14 曲面化 22 变有害为有益 23 反馈 25 自服务 27 低成本 不耐用物体代替耐用物体 33 同质性 35 参数变化 3 基于条件的分离原理解决问题实例基于条件的分离原理解决问题实例 1 水管要刚性好 以免因水的重量而变形 但水管要软 以避免水管在冬天被冻裂 两 个条件不冲突 所以 选择弹塑性好的复合材料 既可以满足水重量带来的变形 又可以 满足不被冻裂 2 水中充入气泡 训练池里的水要软 以减轻水对运动员的冲击伤害 但又要求水必须 硬 以支撑运动员的身体 水的软硬取决于跳入者入水的速度 相对速度高 水是硬物质 反之是软物质 3 发电药丸 台湾工研院研发出的 发电药丸 研究团队将发电原料 氢 做成固态 放进水里 就可以充电 研究团队将氢存储起来 制成药丸 方便携带 当人们需要用 电 这个条件时 只需将药丸放进水里 当不需要用 电 时 药丸可以方便揣在兜里 方便携带 四 整体与部分的分离原理 四 整体与部分的分离原理 1 整体与部分的分离原理整体与部分的分离原理 将冲突双方在不同的层次分离 以降低解决问题的难度 当冲突双方在关键子系统层次只 出现一方 而该方在子系统 系统或超系统层次内不出现时 整体与部分的分离是可能的 2 整体与部分的分离原理解决问题实例整体与部分的分离原理解决问题实例 12 等势性 28 机械系统的替代 31 多孔材料 32 改变颜色 35 参数变化 36 状态改变 38 加速强氧化 39 惰性环境 40 复合材料 3 整体与部分的分离原理解决问题实例整体与部分的分离原理解决问题实例 1 上述坑井安全防护系统 临时 安全拦网 受自身条件所限 只能拦阻重量较轻 体 积较大的物品 对于人员 较重的物品以及体积较小的物品无法有效拦阻 属于软防护 这是一个物理冲突 若想有效阻拦 需要足够重量的拦网 而拦网对工作人员不方便 而 重量较轻的拦网不能有效阻拦 故冲突 该防护系统将拦网与井盖结合在一起 不作业时 放下井盖可覆盖井口 作业时 打开井盖 并将拦网拉开 与井盖连接固定 变为刚性结 构 形成有效拦阻 2 自行车的链条 自行车链条整体看处于柔性状态 满足两链轮远距离传动 而局部来 看 每个链节为刚性 在链轮转动时 不易发生断裂等破坏 这就应用了整体与部分的分 离原理 3 翻盖手机 人们希望手机在携带时可以小一点 这样可以方便一些 又希望在使用时 可以大一些 用起来舒适 这样 翻盖手机既满足了方便携带 又满足使用舒适 在整体 上 翻盖手机很小 的确便于携带 而在使用时 将盖翻起 扩大了使用面 手机 变大 了 也就使用舒适了