工大(2010专业)

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1、1. 请简述 TRIZ 的核心思想和解题模式。 答：TRI的核心思想主要体现在三个方面。首先，无论是一个简单产品还 是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即 具有客观的进化规律和模式；其次，各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这 种进化过程的动力；第三，技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大 效益的功能。 简单地说，ARIZ 第一就是将系统中存在的问题最小化，原则是在系统能够实现 其必要功能的前提下，尽可能不改变或少改变系统；第二是定义系统的技术矛 盾，并为矛盾建立“问题模型”；然后分析该问题模型，定义问题所包含的时 间和空间，利用物场分析法分析系统中所包含的资

2、源；接下来，定义系统的 最终理想解。解题模式应用 ARIZ 包括以下 9 个步骤。步骤 1：识别并对问题公 式化。步骤 2：构造存在问题部分的物-场模式。 步骤 3：定义理想状态。步骤 4：列出技术系统的可用资源。步骤 5：向效果数据库寻想要类似的解决办法。 步骤 6：根据创新原则或分隔原则解决技术或物理矛盾。步骤 7：从物-场模式 出发，应用知识数据库(76 个标准和效果库)工具产生多个解决办法。 2. 综合应用题自行列举生活或工作中的例子，说明存在的问题，并综合应 用 TRI给出解决办法。答：现实生活中虽然有毯子，但毯子都不会飞的，原因是由于地球引力，毯子 具有重量，而毯子比空气重。那么在

3、什么条件下毯子可以飞翔? 我们可以施加 向上的力，或者让毯子的重量小于空气的重量，或者希望来自地球的重力不存 在。如果我们分析一下毯子及其周围的环境，会发现这样一些可以利用的资源， 如空气中的中微子流、空气流、地球磁场、地球重力场、阳光等，而毯子本身 也包括其纤维材料，形状、质量等。那么利用这些资源可以找到一些让毯子飞 起来的办法，比如毯子的纤维与中微子相互作用可使毯子飞翔，在毯子上安装 提供反向作用力的发动机，毯子在没有来自地球重力的宇宙空间，毯子由于下 面的压力增加而悬在空中（气垫毯），利用磁悬浮原理，或者毯子比空气轻。 这些办法有的比较现实，但有的仍然看似不可能，比如毯子即使很轻，但也比

4、 空气重，对这一点我们还可以继续分析。比如毯子之所以重是因为其材料比空 气重，解决的办法就是采用比空气轻的材料制作毯子，或者毯子象空中的尘埃 微粒一样大小，等等。通过上面一个简单分析过程，我们会发现，神话传说中会飞的毯子逐渐走向 现实，从中或许我们可以得到很多有趣甚至十分有用的创意。即它首先从幻想 式构想中分离出现实部分，对于不现实部分，通过引入其它资源，一些想法由 不现实变为现实，然后继续对不现实部分进行分析，直到全部变为现实。因此 通过这种反复迭代的办法，常常会给看似不可能的问题带来一种现实的解决方 案。1 1分分割割原原则则 a将物体分成独立的部分。 b使物体成为可拆卸的。 c增加物体的

5、分割程度。 例：货船分成同型的几个部分，必要时，可将船加长些或变短些 2 2拆拆出出原原则则 从物体中拆出 “干扰部分(“干扰“特性)或者相反，分出唯一需要的部 分或需要的特性。 与上述把物体分成几个相同部分的技法相反，这里是要把物体分成几个 不同的部分 例，一般小游艇的照明和其他用电是艇上发动机带动发电机供给的为 了停泊时能继续供电，要安装一个由内燃机传动的辅助发电机发动机必然 造成噪音和振动。建议将发动机和发电机分置于距游艇不远的两个容器里， 用电缆连接 3 3局局部部性性质质原原则则 a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。 b物体的不同部分应当具有不同的功能 c物体

6、的每一部分均应具备最适于它工作的条件。 例：为了防治矿山坑道里的粉尘，向工具 (钻机和料车的工作机构 )呈 锥体状喷洒小水珠。水珠愈小，除尘效果愈好但小水珠容易形成雾，这使 工作困难解决办法：环绕小水珠锥体外层再造成一层大水珠。 4 4不不对对称称原原则则 a物体的对称形式转为不对称形式。 b如果物体不是对称的，则加强它的不对称程度， 例：防撞汽车轮胎具有一个高强度的侧缘，以抵抗人行道路缘石的碰撞。5 5组组合合原原则则 a把相同的物体或完成类似操作的物体组合合起来， b把时间上相同或类似的操作联合起来 例：双联显微镜组；由一个人操作，另一个人观察和记录。 6 6多多功功能能原原则则 一个物体

7、执行多种不同功能，因而不需要其他物体。 例：提包的提手可同时作为拉力器（ 苏联发明证书 187964)。 7 7玛玛特特廖廖什什卡卡 原原则则 a一个物体位于另一物体之内，而后者又位于第三个物体之内，等等。b一个物体通过另一个物体的空腔。 例：“弹性振动超声精选机是由两个互相夹紧的半波片构成。其特征是， 为了减小精选机的长度和增大它的稳定性，两个半波片制成相互套在一起的 空锥体(苏联发 明证书186781)。在苏联发明证书 0462315 中，也采用该 解决方案来缩小变压器压电元件输出部分的外形尺寸。在苏联发明证书 304027 中， 金属拉制设备的 “玩偶“是由拉摸组成 8 8重重量量补补偿

8、偿原原则则 a将物体与具有上升力的另一物体结合以抵消其重量。 例：氢气球吊起广告牌 b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。 例：“调节转子风力机转数的制动式离心调节器安在转子垂直轴上。其 特征是：为了在风力增大时把转子转速控制在小的转数范围内，调节器离心 片做成叶片状，以保证气动制动 “ (苏联发明证书 167784)。 有趣的是，在发明公式申明显地反映了发明所克服的矛盾在给定的风 力和给定的离心片质量的条件下，获得了一定的转数为了减少转数 (当风 力增大时)，必须 增大离心片质量；但离心片在旋转，很难靠近它。于是矛 盾这样消除，使离心片具有形成气功制动的形状，即把离

9、心片制成具有负迎 角的翼状。 总的设想显面易见：如果需要改变转动物体的质量，而其质量又不能按 照一定的要求改变，那么应使该物体成为翼状的，改变翼片运动方向的倾斜 角度，便可获得需要方向的附加力。 9 9预预先先反反作作用用原原则则 如果按课题条件必须完成某种作用，则应提前完成反作用。 例：杯形车刀车削方法是：在车削过程中车刀绕自己的几何轴转动。其 特征是为了防止产生振动，应预先向杯形车刀施加负荷力，此力应与切削过 程中产生的力大小相近，方向相反 “ (苏联发明证书 536866) 1 10 0预预先先作作用用原原则则 a预先完成要求的作用 (整个的或部分的 ) b预先将物体安放妥当，使它们能在

10、现场和最方便地点立即完成所需 要的作用。 1 11 1“ “予予先先放放枕枕头头“ “原原则则 以事先准备好的应急手段补偿物体的底可靠性。 例：“用等离子束加工无机材料如光纤。其特征是：为提高机械强度， 预先往无机材料上涂敷碱金属或碱土金属的溶液或熔融体“ (苏联发明证书 522150)。还有人事先涂敷可使小裂缝愈合的物质。按苏联发明证书 456594 的办法，树枝在锯掉之前套上一个紧箍环，树木感该处有“ 病“， 于是向那里输送营养物质和治疗物质。这样，在树枝被锯之前这些物质便积 聚起来，锯后锯口会迅速愈合。 1 12 2等等势势原原则则 改变工作条件，使物体上升或下降 例：有一种装置不必使沉

11、重的压模升降；这种装置是在压床上安装了带 有输送轨道的附件 (苏联发明证书 264679) 1 13 3、“ “相相反反“ “原原则则 a、不实现课题条件规定的作用而实现相反的作用 b、使物体或外部介质的活动部分成为不动的，而使不动的成为可动 的 c将物体颠倒 例：在研究课题 9(关于消除灰尘的过滤器 )时，我们介绍了苏联发明证 书 156133，过滤器用两块磁铁制成，在磁铁之间是铁磁粉末。7 年之后又 有了苏联发 明证书 319325它的过滤器是相反的：对液体或气体进行机械 清洗的电磁过滤器，它包括有磁场源和颗粒状磁性材料制的过滤元件，其特 征是，为降低单位耗 电量和提高生产率，过滤元件放在

12、磁场源的周围，以 形成外部闭式磁路。 1 14 4球球形形原原则则 a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， b利用棍子、球体、螺旋。 c从直线运动过浑到旋转运动，利用离心力。 例：把管子焊入管栅的装置具有滚动球形电极。 1 15 5动动态态原原则则 a、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。 b将物体分成彼此相对移动的几个部分。 c使不动的物体成为动的 例：“用带状电焊条进行自动电弧焊的方法，其特征是，为了能大范围 地调节焊池的形状和尺寸，把电焊条沿着母线弯曲，使其在焊接过程中成曲 线形状“ (苏联发明证书 258490)

13、。 1 16 6局局部部作作用用或或过过量量作作用用原原则则 如果难于取得百分之百所要求的功效，则应当取得略小或略大的功效。此时可能把课题大大简化。 1 17 7. .向向另另一一维维度度过过渡渡的的原原则则 a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。b利用多层结构替代单层结构。 c将物体倾斜或侧置 d利用指定面的反面 e利用投向相邻面或反面的光流。 技法 17a 可以同技法 7 和 15b 联合，形成一个代表技术系统总发展趋势 的链：从点到线，然后到面，到体，最后到许多个物体的共存 例： “越冬圆木在

14、圆形停泊场水中存放，其特征是，为了增大停泊场的 单位容积，和减小受冻木材的体积，将圆木扎成捆，其横截面的宽和高超过 圆木的长度，然后立着放 “(苏联发明证书 2236318)。 1 18 8机机械械振振动动原原则则 a、使物体振动。 b、如果巳在振动，则提高它的振动频率 (达到超声波频率 ) c利用共振频率。 d用压电振动器替代机械振动器。 e利用超声波振动同电磁场配合 例：“无锯末断开木材的方法，其特征是，为减少工具进入木材的力， 使用脉冲频率与被断开木材的固有振动频率相近的工具“(苏联发明证书 307986) 1 19 9周周期期作作用用原原则则 a从连续作用过渡到周期作用 (脉冲) b如

15、果作用已经是周期的，则改变周期性。 c利用脉冲的间歇完成其他作用。 例：用热循环自动控制薄零件的触点焊接方法是基于测量温差电动势的 原理。其特征是，为提高控制的准确度，用高频率脉冲焊接时，在焊接电流 脉冲的间隔测量温差电动势 (苏联发明证书 9336120)。 2 20 0连连续续有有益益作作用用原原则则 a连续工作(物体的所有部分均应一直满负荷工作 )。 b消除空转和间歇运转。 例：加工两个相交的圆柱形的孔如加工轴承分离环的槽的方法，其特征 是，为提高加工效率，使用在工具的正反行程均可切削的钻头(扩孔器) (苏联发明证书 M262582)。 2 21 1跃跃过过原原则则 高速跃过某过程或其个

16、别阶段 (如有害的或危险的 )。 例：“产胶合板时用烘烤法加工木材，其特征是，为保持木材的本性， 在生产胶合板的过程中直接用 300600C 的燃气火焰短时作用于烘烤木材 “苏联发明证书 338371)。 2 22 2变变害害为为利利原原则则 a利用有害因素 (特别是介质的有害作用 )获得有益的效果。 b通过有害因素与另外几个有害因素的组合来消除有害因素。 c将有害因素加强到不再是有害的程度 例：“恢复冻结材料的颗粒状的方法，其特征是，为加速恢复材料的颗 粒和降低劳动强度，使冻结的材料经受超低温作用 “ (苏联发明证书N409938) 2 23 3、反反向向联联系系原原则则 a进行反向联系。 b如果已有反向联系，则改