现代机械设计方法 第2版 教学课件 ppt 作者 谢里阳主编 第1篇3 技术冲突及其解决原理

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现代机械设计方法介绍PPT(16张)

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主要内容包括:《机电企业管理导论》、《计算机 辅助设计及制造技术》、 《现代机械设计方法》等课程。
《现代机械设计方法》是其中的重要组成部分!学 习该课程,不是完全摒弃传统设计方法,而是多掌握一 些新的设计理论和方法。
《现代机械设计方法》大纲
一.总体要求
1. 了解创新设计、有限元分析、优化设计、可靠性设计 等方法的原理、功能、特点与工程应用。
有系统的理论 方法,但往往 只能近似满足 运动学要求
方案设计 创造性
运动学分 动力学分 析与设计 析与设计
零件工作 能力设计
结构设计
受到计算手段 的制约,分析 较简单。
常将复杂问题简化,得出近 似公式或经验公式。一般按 静载荷计算,引入动载系数
常采用类比 的方法
机械零件设计的一般步骤
机械零件设计的一般步骤
现代设计方法
特征和发展动向:
• 以动态取代静态 • 以定量取代定性 • 以变量取代常量 • 以优化取代可行性设计 • 以并行取代串行设计 • 以微观取代宏观 • 以系统工程取代分部处理 • 以自动化取代人工设计
具体方法:
• 计算机辅助设计 • 优化设计 • 可靠性设计 • 虚拟产品设计 • 参数化设计 • 智能设计 • 分形设计 • 网上设计 • 创新设计 • 反求工程
设计工作周期长、效率低,不能满足市场竞争 激烈、产品更新速度加快的新形势。
2.机械现代设计方法 机械现代设计方法简介1 现代设计方法从总体上概括为力求运用现代应用数学、应
用力学、微电子学及信息科学等方面的最新成果与手段实现下 列转换:
以动态的取代静态的─如机器结构动力学计算。 以定量的取代定性的─如有限元计算。 以随机量取代确定量─如可靠性设计。 以优化设计取代可行性设计─如优化设计。 并行设计取代串行设计─如并行设计。 微观的取代宏观的─如微-纳米摩擦学设计。 系统工程法取代分部处理法─如系统工程。 自动化设计取代人工设计的转化─如计算机辅助设计。

机械制图 第2版 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 教学课件 王其昌 翁民玲 第1章制图基本知识和技能

机械制图 第2版 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 教学课件 王其昌 翁民玲 第1章制图基本知识和技能
线或表面的表示线
续表1-7
K1 相邻辅助零件
的轮廓线 K2 极限位置的轮 廓线 K3 坯料的轮廓线 或毛坯图中制成品 约b/3 的轮廓线 K4 假想投影轮廓 线 K5 试验或工艺结 构(成品上不存在 )的轮廓线 K6 中断线
8
双点划 线
3.图线的画法 (1)同一张图样中的同类图线宽度应基本 保持一致;虚线、点画线的线段长度和间隔 应各自大致相等,其参考值见表1-7。 (2)当两种或更多种的图线重合时,如粗 实线与虚线或点画线相重合,画粗实线;当 虚线与点画线或细实线重叠时,画虚线。 (3)各种线型相交时,都应以画相交,而 不应该是点或间隙,如图1-13(a)所示。
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第1章 制图的基本知识和技能
1.1
国家标准与《机械制图》的基本规定
1.2
常用绘图工具、仪器及用品的使 用 常用几何图形画法
1.1.3字体(GB/T 14691—1993)
1.基本要求 (1)图样中的书写字体(汉字、数字和字 母)必须做到:字体工整、笔画清楚、间隔 均匀、排列整齐。 (2)字体高度(用h表示)的公称尺寸系列 为:1.8 mm,2.5 mm,3.5 mm,5 mm, 7 mm,10 mm,14 mm,20 mm。如需要书 写更大的字,其字体高度应按的比率递增。 字体高度代表字体号数。数。
C1 断裂处的
3 波浪线 约b/3 边界线 C2 视图与剖 视图的分界线
4
双折线
约b/3
D1 断裂处的
边界线
F1 不可见轮
5 虚线 约b/3 廓线 F2 不可见过 渡线
续表1-7

现代机械设计方法 第2版 教学课件 谢里阳主编 第4篇 第16章 产品可靠性及其度量指标

现代机械设计方法 第2版 教学课件 谢里阳主编 第4篇 第16章 产品可靠性及其度量指标
2)确定区间宽度,先从观测值中找出最大值和最小值,求出总区间范 围。一般取各区间为等宽。
3)确定区间边界,取不大于观测值中最小值t1的一个合适的坐标值为 起点,由该点起每增加一个区间宽度处作为一个区间边界,直至全部观 测值都被覆盖为止,并取各区间中值作为该区间的代表值。
质量的内涵:性能、可靠性、实用性、可信性、维修性、安全性、经济 性等。
可靠性是产品的质量指标之一。
可靠性是产品(零件或系统)的质量指标,表示产品正常工作的概率, 有明确的定义。然而,可靠性有时也被用于在一般的意义上概括地表示 可靠性(存活率)、可用性(有效性)、可维修性和耐久性。
产品(零部件、系统)的可靠性:产品在规定的条件下,规定的时间 内,完成规定功能的能力。
可靠性学科组成
可靠性数学 — 着重研究解决各种可靠性问题的数学方法及数学模型 ,研究可靠性的定量问题。主要数学手段有概率论、数理统计、随机 过程、运筹学、拓补学等数学分支;
可靠性物理 — 从机理方面,失效本质方面研究产品的不可靠性因素 ,研究失效的物理原因与数学物理模型、检测方法及纠正措施等,如 研究机械零件的疲劳损伤、裂纹的形成和扩展规律,从而为研制、生 产高可靠性产品提供理论依据;
“规定功能”:是要明确具体产品的功能是什么,以及怎样才算是完 成规定功能。产品丧失规定功能称为失效,对可修复产品通常称为故 障。

机械产品一般是可维修的,要使一台设备发挥更好的作用,不仅要求 在单位时间内出现的故障次数少,故障间隔时间长,而且要求发生故 障后维修时间短。将产品的能工作时间与总时间之比称为产品的有效 性或可用性,产品的有效性是指可修产品维持其功能的能力。
可靠性问题
可靠性问题
主要内容
1. 产品设计中的可靠性问题 2. 产品质量与可靠性 3. 可靠性问题的统计描述和表达 4. 统计学参数与产品可靠性指标 5. 应用范例 6. 可靠性设计流程

机械设计基础理论方法与标准第二版课程设计 (2)

机械设计基础理论方法与标准第二版课程设计 (2)

机械设计基础理论方法与标准第二版课程设计课程背景本课程是机械设计基础理论方法与标准的第二版课程设计,旨在通过理论学习与实践操作相结合的方式,培养学生的机械设计能力和实践动手能力,为日后工作做好充分准备。

课程内容第一章概述本章主要介绍机械设计概念、基本流程、设计方法和标准化的基本知识,使学生了解机械设计的基本工作流程,以及相关的基本理论和标准。

第二章机械设计基础本章主要介绍机械设计的基本方法、技巧,例如绘图、CAD、模型制作等等,这些内容是机械设计师必备的基本技能。

第三章机械设计的材料选择本章主要介绍机械设计中常用的材料选择方法、注意事项、特点、优缺点等等,使学生能够根据机械设计要求选择合理合适的材料。

第四章机械设计的知识与技巧本章主要介绍机械设计师在实际工作中需要注意的一些问题和技巧,例如机械设计师应具备的素质、机械设计时需注意的模型细节、机械设计中应注意的设计流程和条款等等,这些内容对提升机械设计水平非常有益。

第五章机械设计标准本章主要介绍机械设计的标准,例如机械部件的标准尺寸、机械装配的标准尺寸、机械配件的标准等等,帮助学生更好地理解和应用相关标准规范。

课程设计本课程采用理论与实践相结合的方式展开。

学生将通过学习上述章节的相关知识和技能,并在实践中不断锻炼和提高自己的机械设计能力。

具体实践项目涉及:•机器结构设计:学生将进行机器结构设计,设计过程中应考虑材料、制造成本、公差等因素,并根据标准尺寸来进行合理的齐全组装。

•机械装配:学生将进行机械装配,使用专业工具对各种机械零部件进行精准的安装调整,保证机器的完整性和稳定性。

•机械维护:学生将学习机械维护和保养知识,能够对机器进行维护、保养和日常检查,并能及时进行机器维修,减少机器故障,延长机器使用寿命。

结语通过本课程的学习和实践,学生将获得丰富的机械设计理论基础和实践技能,为将来从事机械设计工作打下扎实的基础。

同时,在本课程的学习过程中,学生将锤炼自己的动手能力、耐心和细心精神,为日后工作打下坚实的基础。

现代机械设计理论及方法概述(ppt 23页)PPT学习课件

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现代机械设计理论与方法
设计工程研究所
现代机械设计理论与方法
设计工程研究所
绪论
关于设计及其重要性 现代机械与传统机械 现代机械设计所研究的内容 我国机械工程的发展与机械设计
现代机械设计理论与方法
设计工程研究所
对机械设计与理论的学位要求
在力学(特别在动力学)、摩擦学、强度理论、 材料科学、控制理论以及设计理论方面有坚实基 础;在传热学、电子技术、计算机及网络技术方 面有较强基础;在人工智能科学、管理科学(特 别是市场分析和成本分析)、环境科学及人机科 学方面有一定的基础。
现代机械设计理械设计中的性能设计
工程设计学 工程建模学
各种系统或行业机械设 计中的共性问题, 设计的原则、理论基础
从模型入手解决产品 设计,设计方法
现代机械设计理论与方法
设计工程研究所
使设计理论具体化和实用化的条件:
能反映设计对象有关本质方面并能定量描述 有完整的设计准则、设计步骤和各种系数在实践或实
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大型复杂机械的设计必须完成“分析-分解-综合”的过程,其中包含了大量创造性思维过程和智能活动。
设计理论与方法论相关领域
关于现代机械设计理论与方法 产品创新设计、稳健性设计理论、广义优化设计、优势设计、摩擦学设计 也能将机械能转换成其他类型的能量
时间 百分比(
%)
现代机械设计理论与方法
机械电子学、测控理 论与技术、信息科学
人机工程、生物机械学、工业设计等
绿色设计、人工物设计理论
产品创新设计、稳健性设计理论、广 义优化设计、优势设计、摩擦学设计 并行设计、虚拟设计、快速设计、 机电一体化设计等
现代机械设计理论与方法

现代机械设计方法PPT课件

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2020/2/20
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现代设计方法概念:现今为工程项目或产品制造完成到实体化的全过程而 制订的技术方案、图样与程序。英文为“modern design method”。它运用 创新的设计手段,交叉地应用多种理论、方法和技术,使产品设计过程成 为一种富于电脑化,自动化、虚拟化、智能化和最优化的创造活动,在决 策、综合、迭代与寻优中高效率的、低成本的、高质量的完成产品设计。
各产业机械的设计,特别是整体和整系统的机械设计,须依附于各有关的产业技术而 难于形成独立的学科。因此出现了农业机械设计、矿山机械设计、泵设计、压缩机设 计、汽轮机设计、内燃机设计、机床设计等专业性的机械设计分支学科。
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2020/2/20
现代设计是以产品为总目标的一 系列种类繁多的现代 设计法和技术的综合运用,生产技术 的需要和先进设计手 段的出现,必须促进设计领域的改革 和发展,对于机械设 计来说几乎是更新换代,传统的常规 设计方法受到很大冲 击,用科的设计方法代替经验的,类 比的设计方法是势 在必行。缩短设计周期,提高设计质 量,发展设计理论, 改进设计技术及方法已成为当前机械 设计的必然趋势。
3
现代机械设计理论和方法是对传统设计方法的继承、创新和发展,它是将机械 技术、信息技术、微电子技术、计算机技术、控制技术和管理科学等有机地加以综 合,形成的一门多学科、多专业相互交融的系统设计科学。如果从系统的观点分析, 现代机械设计理论和方法又是一个由时间维、逻辑维、方法维组成的三维系统。时 间维反映了产品规划、方案设计、技术设计和加工设计流程的时间顺序;逻辑维是 指解决问题的逻辑步骤,现代机械设计采取先分析、再综合、然后评价、最后决策 的步骤;方法维是指机械设计设计过程中的各种思维方法和工作方法。现代机械设 计采用各种先进的设计理论方法,使机械设计进入优质、高效和创新的新时代。现 代机械设计具有的范畴如下:(1)信息论方法。如信息分析法,技术预测等。(2) 系统论法。如系统分析法,人机工程等。(3)控制论法。如动态分析法等。(4) 优化论法。它是现代设计法的目标。(5)对应论方法。如相似设计、反求工程设 计等。(6)智能论方法。如CAD,计算机辅助分析等,它是现代设计方法的核心。 (7)寿命论方法,如可靠性和价值工程等。(8)离散论方法。如有限元和边界元 方法。(9)模糊论方法。如模糊评价和决策等。(10)突变论方法。如创造性设 计等,它是现代设计方法的基础。(11)艺术论方法。如艺术造型等。

现代机械设计方法 第2版 教学课件 谢里阳主编 第2篇 第5 9章

现代机械设计方法 第2版 教学课件 谢里阳主编 第2篇 第5 9章

xzy


yz

zx
0
00
0
1 2 2(1 )

yz zx


0
00
0
0
1 2 2(1 )
• 弹性矩阵D
=D
平衡方程
x xy zx X 0
y x

v z w x
w y u z

0 0
u u0 y z z y v v0 z x x z w w0 x y y x
u, v, w,x , y ,z
为积分常数
各向同性
任一点各方向的材料性质相同
物体的弹性在各方向相同,弹性常数等物理量不随
方向变化。
小变形、各向同性、均匀性和无初应力等假设可简化问
题的处理,但不对弹性理论的基本框架产生本质的影响。
理想弹性体——满足连续性、完全弹性、均匀性和
各向同性假定的物体。
在连续性、完全弹性、均匀性、各向同性和小变形假定 下,弹性力学问题化为线性问题,可应用叠加原理 有限元研究的是在上述五假定条件下建立的一种力 学模型,即研究问题为理想弹性体的小变形问题。
y z
y z
x
xy
x
几何方程
y
• 几何方程:应变和位移的关系
u
x


y


x vΒιβλιοθήκη w x


xzy



u
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v



u x
v y
w z
u v y x

机械创新设计第2版1

机械创新设计第2版1

第二章 原理方案的创新设计
❖ 原理方案设计步骤
机械创新设计第2版 ppt 课件
第二章 原理方案的创新设计
机械创新设计第2版 ppt 课件
第二节 功能原理方案的创新设计
❖ 一、功能的描述
❖ 功能是产品或技术系统特定工作能力抽象化的描述,。 在功能原理方案设计时,对设计对象中功能的描述要 准确、简洁,要合理抽象,抓住本质。
❖ 五、功能求解
❖ 1. 功能元解 ❖ 1)参考借鉴有关产品资料或专利; ❖ 2)利用“设计目录” ; ❖ 3)运用各种创造技法探索新解法。 ❖ 如:输送液体原理解法分析。 ❖ (1)负压效应
❖ 1)利用压力p与容积V的关系(pV=常数),
增大容积空间形成负压吸入液体,减小 容积空间形成高压输出液体。如波纹管 水泵,拉压塑料波纹管1改变其容积,液 体从单向阀2吸入,从单向阀3压出,水 头可达3m多。
第三节 设计目录
❖ 一、原理解法的设计目录
❖ 用功能设计法进行原理方案设计,功能元解是组合原 理方案的基础。工程系统的基本功能元可归结为物理 功能元、逻辑功能元和数学功能元三类。
❖ (1)逻辑功能元——“与”、“或”、“非”三元,主 要用于控制功能。基本逻辑关系如表2-3所示。
❖ 由机械、强电、电子、射流、气体、液体等领域可寻 找相应的“与”、“或”、“非”逻辑动作的各种解 法,其部分解法目录列于表2-4。
第二章 原理方案的创新设计
❖ (3)毛细管效应
高性能的轻质热管为两端封闭的管子,衬里为数层 金属丝网,管内封装液体,在高温端液体吸热蒸发, 蒸气流至低温端放热,冷凝后的液体由毛细管效应通 过金属丝网流回热端。此种热管用于人造卫星和冻土 层输油管保温等。
第二章 原理方案的创新设计

第一章机械设计基本方法及现代设计方法

第一章机械设计基本方法及现代设计方法

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第一章机械设计基本方法及现代设计 方法
n CAD/CAM技术技术在 20世纪的工业发展中占 有很重要的地位,已成 为衡量一个国家科技现 代化和工业现代化水平 的重要标志之一。
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第一章机械设计基本方法及现代设计 方法
我国的机械工业
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第一章机械设计基本方法及现代设计 方法
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第一章机械设计基本方法及现代设计 方法
2.内燃机的问世
一八三三年,赖特 • 原动机
一八三八年, 巴尼特干 内燃机
一八五九年,勒努瓦
用煤气和空气的混合
气体取代了蒸汽,通过电火花点火。 .
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第一章机械设计基本方法及现代设计 方法
• 一八六五年,法国制造了400台、英国 制造了100台内燃机被实际应用,但是, 这种发动机效率极低。几乎同时,欧根 改进了发动机的冷却方法,法国的德•罗 夏取得了有关四冲程循环发动机的动作
[3]杨伟群主编,CAXA三维电子图版实例教程,北京航空航天 大学出版社,2002
[4]刘雅静主编,CAXA数控机床操作及仿真实训教程,北京航 空航天大学出版社,2003
[5]李喜桥编著,加工工艺学,北京航空航天大学出版社,2003
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第一章机械设计基本方法及现代设计 方法
大纲要求
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降低了燃料消耗率。
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第一章机械设计基本方法及现代设计 方法
• 法国的居纽 三轮蒸汽车,时速3.5公里, 1830年修筑了从圣亚田到里昂的铁路。
• 1835年,德国敷设了从纽伦堡到菲尔特的蒸 汽铁路。
• 1837年荷兰修筑了阿姆斯特丹到哈连姆之间 的铁路。蒸汽机车成了铁路运输的主要工具。

现代机械设计技术(ppt 49页)

现代机械设计技术(ppt 49页)
现代设计技术
2004.9
现代设计技术
现代机械设计技术
第一章 传统设计与现代设计
关于设计 关于现代设计 关于现代机械设计技术 关于机械产品的设计技术 本课程的内容 课程安排与考核要求 课程要求
1.1 关于设计 设计?
广义: 对发展过程的安排
包括:发展的方向、程序、细节及到达的目标
由计算机信息网络协调与控制的,用于完成包括机械力、运 动、物资流和能量流在内的动力学任务的、机械与电子部件相互 联系的伺服系统
各个发展阶段的机械产品的典型组成
典型组成 机械发展阶段
能源、动力
传 简单机械 人力、畜力
统 蒸汽机械
蒸汽
电气机械 普通电机
作业、执行
简单工具 机械构件 机械构件
现代 机电一体化 控制电机
创造性设计学:
在知识、手段和方法不充分的条件下,运用创造性技法, 充分发挥想象,进行辩证思维,形成新的构思和设计
传统设计:
经验、类比的设计方法,用收敛性的思维方法,过早地进入具体方案设计, 功能原理分析不充分、不系统,不容易创新,难于得到最优方案
1.2 关于现代设计
现代设计的特点:
2、社会性 以面向社会、面向市场为指导思想
更多地运用最新技术 大系统论
经典力学 强度准则
广义力学 可靠性准则
经验、类比、局部计 定量计算、系统分析,各种
算与分析、校核
仿真工具
任务→方案→样机→ 虚拟样机→评价→优化参数 试验→修改→(重复) →设计与制作
1.3 关于现代机械设计技术
哲学、思维科学、 心理学、智能科学
解剖学、生理学、 人体科学
3)工业产品艺术造型,满足精神功能要求 4)价值分析:以最低寿命周期费用可靠地实现必要的功能。增加附加值
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第3部分 技术冲突及其解决原理3.1 技术冲突的概念3.2 技术冲突的一般化3.3 技术冲突的解决原理3.4 利用冲突矩阵实现创新3.5 工程创新实例分析3.1 技术冲突的概念⏹技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果。

⏹也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统变坏。

⏹技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突。

技术冲突出现的几种情况如下:3.1 技术冲突的概念1)一个子系统中引入一种有用功能,导致另一个子系统产生一种有害功能,或加强了已存在的一种有害功能。

2)一有害功能导致另一个子系统有用功能变化。

3)有用功能的加强或有害功能的减少使另一个子系统或系统变得太复杂。

3.1 技术冲突的概念例:波音公司改进737的设计时,需要将使用中的发动机改为功率更大的发动机。

发动机功率越大,它工作时需要的空气量就越多,发动机罩的直径就要增大。

发动机罩得增大,机罩离地面的距离就会减少,而距离的减少是不允许的。

例:波音公司改进737的设计EngineDistance ?Cover of engine3.2 技术冲突的一般化⏹通过对250万件专利的详细研究,TRIZ理论提出用39个通用工程参数来描述冲突。

⏹实际应用中,首先要把组成冲突的双方内部性能用这39个工程参数中的某2个来表示。

⏹目的是把实际工程设计中的冲突转化为一般的或标准的技术冲突。

(1).通用工程参数⏹39个工程参数中常用到运动物体(Moving objects)与静止物体(Stationary objects)两个术语,分别介绍如下:⏹运动物体是指自身或借助于外力可在一定的空间内运动的物体。

⏹静止物体是指自身或借助于外力都不能使其在空间内运动的物体。

39个工程参数1.移动件重量 14.强度 27.可靠度2.固定件重量 15.移动对象耐久性 28.量测精确度3.移动件长度 16.固定对象耐久性 29.制造精确度4.固定件长度 17.温度 30.物体上有害因素5.移动件面积 18.亮度 31.有害侧效应6.固定件面积 19.移动件消耗能量 32.制造性7.移动件体积 20.固定件消耗能量 33.使用方便性8.固定件体积 21.动力 34.可修理性9.速度 22.能源浪费 35.适合性10.力量 23.物质浪费 36.装置复杂性11.张力,压力 24.信息丧失 37.控制复杂性12.形状 25.时间浪费 38.自动化程度13.物体稳定性 26.物料数量 39.生产性(1) 通用工程参数39个通用工程参数可分为如下三类:1)通用物理及几何参数:NO.1~12,NO.17~18,NO.21。

2)通用技术负向参数:NO.15~16,NO.19~20,NO.22~26,NO.30~31。

⏹负向参数(Negative parameters)指参数变大时使系统或子系统的性能变差。

⏹如子系统为完成特定的功能所消耗的能量(NO.19~20)越大,则设计越不合理。

(1) 通用工程参数3)通用技术正向参数:NO.13~14,NO.27~29,NO.32~39。

⏹正向参数(Positive parameters)指参数变大时使系统或子系统的性能变好。

⏹如子系统可制造性(NO.32)指标越高,子系统制造成本就越低。

(2) 应用实例⏹例:很多铸件或管状结构是通过法兰连接的,为了机器或设备维护,法兰连接处常常还要被拆开;有些连接处还要承受高温、高压,并要求密封良好。

⏹有的重要法兰需要很多个螺栓连接,如一些气轮透平机械的法兰需要100多个螺栓。

但为了减轻质量,或减少安装时间、或维护时间、减少拆卸的时间,则螺栓数量越少越好。

⏹传统的设计方法是在螺栓数量与密封性之间取得折衷方案。

例: 法兰的螺栓连接(2) 应用实例本例的技术冲突为:1)如果密封性良好,则操作时间变长且 结构的质量增加。

2)如果质量轻,则密封性变差。

3)如果操作时间短,则密封性变差。

(2) 应用实例按39个工程参数描述如下:希望改进的特性:1)静止物体的重量2)可操作性3)装置的复杂性三种特性改善将导致如下特性的降低: 1)结构的稳定性2)可靠性(3)技术冲突与物理冲突的转换⏹技术冲突总是涉及到两个基本参数A与B,当A得到改善时,B变的更差。

⏹物理冲突仅涉及系统中的一个子系统或部件,而对该子系统或部件提出了相反的要求。

往往技术冲突的存在隐含物理冲突的存在,有时物理冲突的解比技术冲突更容易。

(3)技术冲突与物理冲突的转换⏹例:用化学的方法为金属表面镀层的过程如下:⏹金属制品放置于充满金属盐溶液的池子中,溶液中含有被镀的镍等金属元素。

⏹在化学反应过程中,溶液中的金属元素凝结到金属制品表面形成镀层。

⏹温度越高,镀层形成的速度越快,但温度高有用的元素沉淀到池子底部与池壁的速度也越快。

温度低又大大降低生产率。

(3)技术冲突与物理冲突的转换⏹该问题的技术冲突为:两个标准参数为生产率A与材料浪费B,加热溶液使生产率A提高,同时材料浪费B增加。

⏹为了将该问题转化为物理冲突,选温度作为另一参数C。

⏹物理冲突可描述为:溶液温度C增加,生产率A提高,材料浪费B增加;反之,生产率A降低,材料B浪费减少;溶液温度既应该高,以提高生产率,又应该低,以减少材料消耗。

(3)技术冲突与物理冲突的转换⏹例:波音公司改进737设计过程中,出现的一个技术冲突为:既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。

⏹现将该技术冲突转变为物理冲突:发动机罩的直径应该加大,以吸入更多的空气,但机罩直径又不能加大,以不使路面与机罩之间的距离减少。

3.3 技术冲突的解决原理(1)概述⏹在技术创新的历史中,人类已完成了很多产品的设计,一些设计人员或发明家已经积累了很多发明创造的经验。

⏹进入21世纪,设计创新已逐渐成为企业市场竞争的焦点。

为了指导技术创新,一些研究人员开始总结前人发明创造的经验。

⏹这种经验的总结可以分为两类:适应于本领域的经验与适应于不同领域的通用经验。

(1)概述⏹第一类经验主要由本领域的专家、研究人员本身总结,或与这些人员讨论并整理总结。

这些经验对指导本领域的产品创新有一定的参考意义,但对其他领域的创新意义不大。

⏹第二类经验由专门研究人员对不同领域的已有创新结果进行分析、总结,得到具有普遍意义的规律,这些规律对指导不同领域的产品创新都有重要的参考价值。

(1)概述⏹TRIZ的技术冲突解决原理属于第二类经验,这些原理是在分析全世界大量专利的基础上提出的。

通过对专利的分析,TRIZ研究人员发现:⏹在以往不同领域的发明中所用到的规则并不多,不同时代的发明,不同领域的发明,这些规则被反复采用。

⏹每条规则并不限定于某一领域,它融合了物理的、化学的和各工程领域的原理,适用于不同领域的发明创造。

(2)发明原理⏹在对全世界专利进行分析研究的基础上,Altshuller等提出了40条发明原理。

⏹实践证明这些原理对于指导设计人员的发明创新具有非常重要的作用。

⏹下面将对部分原理进行介绍,并包括工程实例的分析。

1. Segmentation 分割2. Taking out 提炼3. Local Quality 局部品质4. Asymmetry 非对称性5. Merging 组合6. Universality 普遍性7. Nested doll 重叠放置8. Anti-weight 配重9. Preliminary anti-action 事先的平衡动作10. Preliminary action 事先动作11. Beforehand cushioning 进一步缓衡12. Equi-potentiality 均衡潜能13. The other way around 反置14. Spheroidality 球体化15. Dynamics 动态性16. Partial or excessive actions 部份或过量动作17. Another dimension 移至新的维度18. Mechanical vibration 机械振动19. Periodic action 周期性动作20. Continuity of useful action 利用动作连续性21. Skipping 急冲22. Blessing in disguise 转变害处为利处23. Feedback 反馈24. Intermediary 调节器25. Self-service 自我服务26. Copying 复制27. Cheap short-living 以便宜物体取代28. Mechanics substitution 置换机械系统29. Pneumatics and hydraulics 气压或液压构造30. Flexible shells and thin films 可挠性薄板或薄膜31. Porous materials 使用多孔性材料32. Color changes 改变顏色33. Homogeneity 均质性34. Discarding and recovering 去除且重新产生零件35. Parameter changes 转换物体之物理、化學状态36. Phase transitions 相变化37. Thermal expansion 热膨胀38. Strong oxidants 使用強氧化剂39. Inert atmosphere 钝气环境40. Composite material 复合材料40发明原理原理4:不对称1)将物体形状由对称变为不对称2)如果物体是不对称的,增加其不对称的程度 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 原理5:组合/合并1)在空间上将相似的物体连接在一起,使其完成并行的操作2)在时间上合并相似或相连的操作例:易于运输的“玻璃块”原理5: 组合Have the object perform multiple functions, thereby eliminating the need for some other object(s)Fishing rod and cameraIf fisherman could pierce the water depth with his eyes and see where the hoped fish is hiding and where it is worth pegging! The dream came true.Motor boat-fisher⏹A fisherman wants to peg as far in the river as possible and the fishing rod must be short so that it is convenient to handle.⏹They use the remote control boat to fishing.瑞士推出神奇水陆两栖车瑞士推出神奇水陆两栖车瑞士推出神奇水陆两栖车首辆潜水汽车⏹瑞士著名超级跑车制造商“里恩斯匹德”公司制造出了世界上第一辆会潜水的汽车“斯库巴”。

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