物场模型分析与标准解法
4.物质场模型
S2引入附加物 S1
S1引入附加物
F
S2 F
F
S1
S2 S3
F
S1
S2
S2 S3
S2
44
实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处
（建立外部合成物场模型）
在压缩机制冷系统中，在普通光照下，一旦发生氟利昂泄 漏很难觉察，因为氟利昂制冷剂是无色无味又不能发光 的液体。氟利昂制冷剂中是禁止加入发光体的，于是， 只能在压缩机的外部引入附加物S3 （卤素灯）建立 外 部合成的物场模型，渗漏出的氟利昂在卤素灯的照射下 会发出荧光，致使可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。
5.3 利用相变 5.4 利用物理效应或自然现象 5.5 产生物质粒子的更高或更低形式
合计
17
17
76
35
有关联的关系 定向有效作用
有效不充分作用 有害作用
S1 S2
S3
S2
S2S3
Smagnet
物质1、物质2
物质S2内部或外部引 入附加物 引入磁铁
引入铁磁颗粒或磁性 SF或SF+liquid 液体（磁流体）
场来实现。
F
F1
S1
S2
S3 方法一
S1
S2
F2
方法二
17
实例：服务员托盘端菜
• 在餐馆里，服务员在給客人们上菜时，往往都要用一个托
盘来端菜，为的是消除造成烫伤的可能，
温度场
F
F
S1
S2
菜
服务
碗
员手
S1
S2
S3 托盘
18
第七章物场模型分析
一种与预期相反的作用，设计者不得不想 办法消除这些有害的相互作用。
有害模型举例：用锤子钉钉子、鞋子与地面 如果情况属于第一种，系统一般不存在问题；而如果情况属于后三种模型中的任何一种， 系统就会出现各种问题，因此后三种模型自然而然是TRIz理论重点关注的情况。 幻灯片 17
用1.1.6～1.1.8 和第二级
用第四级
幻灯片32聚焦具体发明问题的区域确定系统中特别元素选择具体发明问题预测潜在变化改进系统检测和测量作用效应不足向超系统转换向微观系统转换产生有害效应模型不完整用311313用第四级用111115用121125用314315和321用116118和第二级物场模型标准解应用流程用物场模型阐述问题并按需求确定问题类型
第三级 向双、多、超系统或微观级协调进化的标准解系统……… 6 3.1 向双系统或多系统进化………………………… 5 3.2 向微观级系统进化……………………………… 1
30
第1级中的解法聚焦于建立和拆解物一场模型，包括创建需要的效应或消除不希望出现 的效应的系列法则，每条法则的选择和应用将取决于具体的约束条件。
S－物质：S1、S2、S3……可以为自然界中的任何东西，如太阳、地球、空气、水、桌 子、人等。S1－被动作用体；S2－主动作用体；S3－被引入的物质。
F－场：区别于物理中场的概念。 物理场只有四种：重力场、电磁场、强相互作用场(核力场)、弱相互作用场(基本粒子场)。 在物质－场分析中，场的定义更广泛，它其实是物质之间的相互作用：如力场(压力、 冲击、脉冲)、声场(超声波、次声波)、热能场、电场(静电、电流)、机械场、风场、嗅觉场、 化学场(氧化、还原、酸性环境、碱性环境)、光场等。总而言之，只要物质与物质之间存在 相互作用，就可以将这种相互作用视作一种场；因此，也可以根据具体的相互作用灵活地命
triz物场分析与76个标准解
效应不足的完整模型：3个元素齐全，但功能未有效实现或 实现得不足。标准解法：增加物质S3或增加另一个场F2来 强化有用效应。S3可以是现成物质，或是S1、S2的变异、 或是环境或是通过分解环境而获得的物质。
实例：带双帽的钉子
在有些生产产品的加工过程中对产品钉下的钉子，待加工完成后必须取 出。为此在加工过程中，钉帽必须与产品表面贴紧，以达到紧固产品的 目的；但是当完工后，钉子帽又必须远离产品表面，以使起钉容易，并 在起钉时不会对表面产生伤害。
使用带两个钉帽的钉子，可以同时满足不同加工过程的要求。由于在两 钉帽间有足够的空隙用于拔出钉子，下面的钉帽则可保持紧贴产品。
S2
F
S3
S1
S2
F
S3
S1
S2
14
实例：穿着普通鞋子在冰面上行走
穿着普通鞋子在冰上 行走的人，因得不到 冰面足够的摩擦力， 所以容易滑倒。
解决办法：换上钉鞋
摩擦力
F
F
S1
冰面
S2
S1
鞋子
S3 S2 带钉的鞋子
15
实例：利用抗凝血剂防止血液凝固
F 生物场
F
S1
血液
S2
S1
心肺机
S3 肝素 S2
16
机械场
F
F
S1 加工产品
S2
S1
单帽钉
一个基本完整的测量物场模型必须是在它的 输出端载有被测对象信息参数的输出场
F
Fnew1
S1
S2
最基本的物场模型
S1
物——场模型分析
S1
S2
S1
S2 S3
手
插座
手
插座 盲文标签
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机械场
电场
F
F
S1
S2
S1
S2
抹布
抽油烟机 蒸汽
抽油烟机
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蒸汽清洗机
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物—模型法应用步骤
1.确定物场模型的元素 2.建立问题的物-场模型 3.确定物场模型的一般解法 4.得到解决方案的物场模型充分利用挖掘其他知识工具实现问题转换
F 电场
S1
电动机
S2
扇叶
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物—场模型的演化
凡是存在的客观事物必将是演化的，产品的发展亦不例外，也受到演 化规律的支配。
对于产品设计而言，就是要寻求演化在产品中具体规律的表现形式， 使设计活动更具有科学性、可控020/6/12
问题：现有地拖每次清洗后，清洁一定面积的地板后又要重新清洗地拖，直到清洁面积完
成，这样比较麻烦，能否设计一种边清洗拖布、边清洁地板的地拖？试用物场分析方法求解。
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（1）确定物场模型的元素：本题所涉及的元素有：拖布(S1)、地板(S2)，机械力(F)
S2
S1
衣服
S2
洗衣机
水
热场（烘干）
F
或
S1
S2
衣服
水
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有害的，完整模型
k物场分析
切削力
F
切削力
F
刀具
S1 S2 S1 S2
细长轴
刀具
细长轴
F2
支架反作用力
不充分模型I
• 一般解法四：引入第二个场和第三 个物质增强有效的效应
例：使带有衬垫紧固件中的楔子轻 而易举地拔出。
机械场
S1 F1
机械场
F1
F2
热场
S2
例：气泡分离
机械场
F
S1
S2
S1
S2
液体
气泡
液体
气泡
例:机油中是否有水?
热场
F
S1
S2
S1
S2
油
水
油
水
• 一般解法二：加入第三种物质， 阻止有害作用。
• 它应该是原有两种物质之一的变种。
例：办公室的玻璃 光场
F
有害模型I
光场
F
S1
S2
S1
S2 S3
隐私
玻璃
隐私
玻璃
磨砂
二、一般解法及应用8
有害模型II
F
F
S1
S2
S1
S2
F2
利用水电离或 超声波振荡相 结合的方式
30
例2:纯铜板的清洗
• 问题描述： • 在纯铜电解生产过程中，少量的电解液会残留 在铜板表面的微孔中，在铜板存储过程中，这 些残留的电解液会挥发出来而形成氧化斑点， 从而影响铜板表面质量并降低其价值。为避免 这种损失，在存储之前先清洗铜板，以去除铜 板表面微孔中的残留电解液。但是，由于微孔 非常小，微孔中的电解液很难能够得到彻底清 洗。该如何改进纯钢的清洗呢?
物场分析与标准解
一、物场分析法
场(Field)：物质间的相互作用
基本物理场
• 重力场、电磁场、强作用场、弱作用场
其它的相互作用
一、物场分析法
场：系统中物质间的某种相互作用
符号 G Me P H A Th 名称 重力场 机械场 气动场 液压场 声学场 热学场 重力 压力，惯性，离心力 空气静力学，空气动力学 流体静力学，流体力学 声波，超声波 热传导，热交换，绝热，热膨胀，双金属片记忆合金 举例
Ch
E M O
化学场
电场 磁场 光学场
燃烧，氧化反应，还原反应，溶解，键合，置换，电解
静电，感应电，电容电 静磁，铁磁 光（红外线，可见光，紫外线），反射，折射，偏振
R
B N
放射场
生物场 粒子场
X-射线，不可见电磁波
发酵，腐烂，降解 α-,β-,γ-粒子束，中子，电子，同位素
一、物场分析法
由于一个人对于某系统的功能表现或者满意或者不 满意，其分别表示如下：
一、物场分析法
物质-场分析方法建立在产品功能分析基础上，通 过建立现有产品功能模型的过程，可以发现有害作
用、不足作用及过剩作用等小问题，产品或系统中
小问题存在的区域是设计冲突可能存在的区域。 Altshuller通过对功能的研究，总结了以下3条定律 所有的功能都可以分解为3个基本元素 一个存在的功能必定由3个基本元素组成 将相互作用的3个元素进行有机组合将形成一个功能
F 热场
F
S1
S2
S1
S2 S3 托盘
菜碗
服务员手
② 例：微芯片的铜导线
在微电路中，用直径0.2微米的铜导线来替换0.35微米 宽的铝导线，腾出的空间可以在芯片上增加三倍的电组 元，提高运行速度，节约用电。铜导线对系统有有效作 用；但由于铜原子会向硅中扩散，铜导线对硅基有有害 作用，从而会恶化了整个系统。在硅和铜导线之间增加 隔离夹层，消除了铜导线与硅的有害效应
76个标准解法物场模型画法
76个标准解法物场模型画法物场模型是指用来描述物理现象的一种模型，通常包括物体、力、运动等要素。
标准解法是指在特定情况下被认为是最有效的解决问题的方法。
在物场模型的画法中，有许多标准解法可以被应用。
以下是一些常见的标准解法物场模型画法：1. 自由体图法，自由体图法是一种将物体从整体中分离出来，然后绘制出受到的各种力的方向和大小的方法。
通过自由体图，可以清晰地看到物体受到的各种力的作用情况，有助于分析物体的运动状态。
2. 受力分析法，受力分析法是一种通过分析物体受到的各种力的大小和方向，从而得出物体所受合力的方法。
在物场模型的画法中，可以通过受力分析法清晰地表示出物体所受的各种力，从而更好地理解物体的受力情况。
3. 力的合成与分解法，力的合成与分解法是一种将多个力合成为一个合力或者将一个力分解为多个分力的方法。
在物场模型的画法中，可以通过力的合成与分解法将多个力合成为一个合力，从而简化物体受力的分析过程。
4. 力矩法，力矩法是一种通过计算物体所受力矩的大小和方向，从而得出物体的平衡条件的方法。
在物场模型的画法中，可以通过力矩法计算物体所受的力矩，从而判断物体的平衡状态。
5. 动量守恒法，动量守恒法是一种通过分析物体在碰撞或者运动过程中的动量变化，从而得出物体的运动状态的方法。
在物场模型的画法中，可以通过动量守恒法分析物体在碰撞或者运动过程中的动量变化，从而更好地理解物体的运动状态。
以上是一些常见的标准解法物场模型画法，通过这些方法可以更好地理解和分析物体的受力和运动情况。
希望这些内容能够对你有所帮助。
TRIZ的九大经典理论体系
TRIZ的九大经典理论体系TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。
经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
TRIZ解决问题过程中，将问题的通解具体化是一个难点，这需要有深厚的领域背景知识。
TRIZ理论认为，一个成功的设计可由如下公式描述：S=Pc×Pkn×(1+M)×(1+T)其中：S——成功的设计；Pc——个人解决问题的能力；Pkn——领域知识的水平与经验；M——TRIZ方法论与哲学思想的运用；T——TRIZ工具的运用。
在公式中，Pc和Pkn 都与领域知识有关。
因此，尽管TRIZ理论的创始人阿奇舒勒否认了经验知识在TRIZ 理论中的重要性，但从上述公式可以看出经验知识依然对TRIZ理论的应用构成了重要的支持。
所以，在TRIZ 理论中融入经验思维模式，应是TRIZ理论在应用中的一个发展方向。
(一)TRIZ的技术系统八大进化法则。
阿奇舒勒的技术系统进化论可与达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，称为三大进化论。
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。
技术系统的这八大进化法则可应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。
它可用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。
(二)最终理想解(IFR)。
TRIZ理论在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result，IFR)，以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。
TRIZ物场分析
（1）有用并且充分的相互作用
• 有效、完整的物场模型
• 是一种理想的状态，也是设 计者追求的状态，功能的三 个元素都存在，且相互之间 的作用充分。
例：手拿杯子
F
S1
S2
机械场
杯子拿稳不掉
杯子
手
（2）有用但不充分的相互作用
• 效应不足的物场模型 • 功能的三个元素齐全，
但设计者追求的相互作 用未能实现或只是部分 实现。
• 发现总结了76个解模型，所以也叫76个标准解。 • 按照问题的类型分为五级，形成标准解法系统。
四、标准解及应用
标准解系统名称
子系统 数量
第一级 建立或完善物场模型的标准解
1.1 构建完整的物场模型（8）
13
1.2 消除或中和有害作用，构建完善的物场模型(5)
第二级 增强物场模型的标准解
2.1 向复合物场模型转换（2）
例：气泡分离
机械场 F
S1
液体
S2
气泡
S1
液体
S2
气泡
例:机油中是否有水?
S1
油
S2
水
热场
F
S1
S2
油
水
例:如何将火柴理顺后装入火柴盒？
引入磁粉S2和磁场F，F作用于S2，S2同 时作用于火柴S1，表述如下：
磁场
F
S1
火柴
S1
火柴
S2
磁粉
有害模型I
• 一般解法二：加入第三种物质，阻止有害作用。 • 它应该是原有两种物质之一的变种。
例：物体的粘贴
粘贴力
F
粘贴力 F
S1
物体1
S2
物体2
S1
物体1
TRIZ-76个标准解法
在物-场模型分析的应用过程中，由于所面临的问题复杂又包含广泛，物-场模型的确立、使用有相当的困难，所以TRIZ理论为物-场模型提供了成模式的解法，称为标准解法，共76个，标准解法通常用来解决概念设计的开发问题。
76个标准解决方法可分为5类：建立或破坏物质场；开发物质场；从基础系统向高级系统或微观等级转变；度量或检测技术系统内一切事物；描述如何在技术系统引入物质或场。
发明者首先要根据物质场模型识别问题的类型，然后选择相应的标准方法解。
第一类标准解：不改变或仅少量改变系统。
（1）假如只有S1，应增加S2及场F，以完善系统3要素，并使其有效。
（2）假如系统不能改变，但可接受永久的或临时的添加物，可以在S1或S2内部添加来实现。
（3）假如系统不能改变，但用永久的或临时的外部添加物来改变S1或S2 是可以接受的，则加之。
（4）假定系统不能改变，但可用环境资源作为内部或外部添加物，是可接受的，则加之。
（5）假定系统不能改变，但可以改变系统以外的环境，则改变之。
（6）微小量的精确控制是困难的，可以通过增加一个附加物，并在之后除去来控制微小量（7）一个系统的场强度不够，增加场强度又会损坏系统，可将强度足够大的一个场施加到另一元件上，把该元件再连接到原系统上。
同理，一种物质不能很好地发挥作用，则可连接到另一物质上发挥作用。
（8）同时需要大的（强的）和小的（弱的）效应时，需小效应的位置可由物质S3 来保护。
（9）在一个系统中有用及有害效应同时存在，S1及S2不必互相接触，引入S3 来消除有害效应。
（10）与（9）类似，但不允许增加新物质。
通过改变S1或S2来消除有害效应。
该类解包括增加“虚无物质”，如：空位、真空或空气、气泡等，或加一种场。
（11）有害效应是一种场引起的，则引入物质S3吸收有害效应。
（12）在一个系统中，有用、有害效应同时存在，但S1及S2必须处于接触状态，则增加场F2使之抵消F1的影响，或者得到一个附加的有用效应。
物场模型分析法(TRIZ)
F S1
期末作业
请举例说明某条技术进化定律（课堂上讨论过的定律 除外）在实际生活或者发明中的应用（3个以上案 例），并采用该定律对你所感兴趣的技术系统或者服 务的发展趋势进行预测（2500字以上）；或者针对 其他TRIZ创新方法工具，距离说明其实际应用（3个 以上案例），并应用其对某种技术系统或者服务进行 创新（2500字以上） 。
物－场分析法的符号系统
物场分析法是使用符号语言表达技术系统变换的建模技术 。 符号用来描述系统中两个元素之间的作用类型。
基本的有：
(1) 有用效应： (2) 不足效应： (3) 有害效应： (4) 改变了的模型：
物－场分析法的新型符号系统
Zi-novy、Terninko等人提出了物-场模型的一些新的符号系统： 未评估的效应 有用的效应 不足效应 有害效应 导致的结果 改变了的模型
方法之二:使用物-场功能模型来对问题进行描述!
物－场模型分析法简介
● Altshuller于1979年发表了名为《创 造是一门精密的科学》的专著，书中 论述了物-场模型的概念和物-场分析法 的基本原理。这是Altshuller晚期的主 要工作之一! ● 物-场分析法是TRIZ理论中重要的问题描述和分析工具， 它从技术系统的功能出发，用符号语系的功能模型，并对系统功能进 行分析的方法，是面向功能的直观的分析方法。
决
ARIZ
TRIZ软件 ·CREAX ·Goldfire(TechOptilnizer) ·I-TRIZ……
项目执行／监 管与控制
项目计划
通用解 类型
克服心理惰性的 方法(approaches
for breaking psychological
inertia )
triz物场分析与76个标准解-
triz物场分析与76个标准解-TRIZ（俄语全称为“理论创造问题解决”）是由苏联发明家阿尔图·谢列梅捷夫于1946年发明的一种创造性解决问题的方法。
TRIZ提供了一些工具和技术，可以帮助人们识别和解决问题，特别是那些看起来难以解决的问题。
TRIZ的方法论是基于一套模型，这些模型说明了哪些问题需要解决，以及如何解决它们。
TRIZ的物场分析方法是其重要的一部分，它提供了一种分析物体或系统的方法，以了解它们如何工作，以及如何改进它们。
这种方法要求将物体或系统分解为比较简单的部分，例如组件，以帮助识别和定位问题。
用于这个方法的一些技术包括功能分析和属性分析。
TRIZ物场分析方法的主要目的是确定问题的本质，了解问题的来源以及可能导致问题的因素。
这种分析方法通过评估与系统相关的活动和变量来实现这一点。
在TRIZ物场分析的过程中，会使用76种常见的问题解决过程，称为“标准解法”。
这些标准解法旨在帮助人们找到新颖的解决方案，包括那些原本不明显的解决方案。
以下是76个TRIZ标准解法：1. Segmentation(分割)2. Extraction(提取)3. Local Quality(局部质量)4. Asymmetry(不对称)5. Merging(融合)6. Universality(普适性)7. Nested Doll(套娃)9. Prior Counteraction(先前对抗)11. Cushion in advance(提前垫垫)12. Equipotentiality(等电位)13. The other way round(相反的)15. Dynamicity(流动性)16. Partial or excessive actions(局部或 excessive)17. Another dimension(另一个维度)18. Mechanical vibration(机械振动)20. Continuity of useful action(有用行动的连续性)21. Skipping(跳）22. “Blessing in disguise”(暗中帮助)23. Feedback(反馈)24. Intermediary(中介)25. Self-service(自助)26. Copying(复制)27. Cheap short-lived objects(廉价短命的物品)28. Replacement of a mechanical system(机械系统的替换)30. Flexible shells and thin films(柔性外壳和薄膜)31. Porous materials(多孔材料)32. Color changes(颜色变化)34. Discarding and recovering(弃之不，取之有)37. Thermal expansion(热膨胀)38. Strong oxidants(强氧化剂)41. Combination of different temperatures(不同温度的组合)44. Use of curved surfaces(利用曲面)45. Discarding of harmful factors(排除有害因素)46. Localization(本地化)47. The use of cheap energy(使用廉价能源)49. Hidden defects(隐藏缺陷)50. Feedback at different levels(不同级别的反馈)54. Gradual improvement(阶段性改善)59. The use of electrically conducting fluids(利用导电流体)64. Non-uniformity(不均匀性)76. The use of plasmas(利用等离子体）TRIZ物场分析方法和76个标准解法为人们提供了创造性的思维工具，帮助他们理解和改进物体和系统。
物——场模型分析
物—场分析法的基本概念
物—场分析法通过建立系统内结构化的问题模型来正确地 描述系统内的问题，用符号语言清楚地表达技术系统（子系 统）的功能。正确地描述系统的构成要素，以及构成要素之 间的相互联系。
DESIGN HYH
2024/1/17
物—场分析法基本的模型
F
S1
S2
F
S1
S2
S—物质：任何东西 F—场：物质间相互作用
……
DESIGN HYH
TRIZ中的场：将存在于物质之间的各种各样的 作用都用场来表示。
力场：（持续力、冲击、脉冲） 声场：（超声波、次生波） 热场：（加热，降温） 电场、磁场、电磁场 光学场：（紫外线、可见光、红外线） 辐射场：（放射性辐射、电离辐射） 化学场：（氧化、腐蚀、） ……
2024/1/17
F
S1
S2 S3 S4 S5 ........
DESIGN HYH
手机物—场模型自身的演化
这种演化主要是自身某种元素的改进，整个手机物一场模型不变化，但是功能增强了， 整个手机的结构也越来越精密化，完善化。
谢谢观看
DESIGN HYH
2024/1/17
手机物—场模型向子系统演化
这种演化可能是场或物质的演化。 谢谢观看
DESIGN HYH
F
S1
S2
有害效应的场模型
2024/1/17
机械场
F
机械场
F
S1
garbage
DESIGN HYH
S2
S1
把柄 garbage
S2
s3
把柄
触摸屏
2024/1/17
例:如何防晒？
光学场
F
TRIZ理论四物场分析与个标准解
物场模型：是由两个物质和一个场这样三个元素所构成的完全的、最小的技术系统。是一种用图形表达问题的符号语言来揭示系统的功能，描述任何技术系统中不同元素之间发生的不足的、有害的、过度的和不需要的各种相互作用。设计人员通过使用这些特定的符号来有序地进行解决发明问题的方法。 依据Altshuller发现的规律：如果问题的物场模型是一样的，那么解决方案的物场模型也是一样的，和这个问题来自于哪个领域无关。
氟利昂
S2
F
S1
压缩机
紫外光
F
S1
S1
＋荧光粉
S3
系统不能改变，但允许加入一种永久或临时的添加物帮助系统实现功能，可通过引入环境中的资源SE作为内部或外部添加物
SES1
S2
F
S1
S2
F
S1
S2
F
F
S1
S2SE
S1.1.4 利用环境中的资源
实例：潜水艇下水深度的调整
当潜水艇浮在水面上时，同时承受着来自地球自上而下的重力和与之相反方向的水的浮力，倘若将环境中的水大量地注入潜水艇中，一旦地球对潜水艇的重力克服了水的浮力时，潜水艇就会开始下沉。
S2
F1
S1
钉子
锤子
机械力
系统不能改变，但允许加入一种永久或临时的添加物帮助系统实现功能，可以在S1或者S2中引入一种内部添加物S3
S2
F
S1
S2
F
S1
S2
F
S1
S3
F
S1
S2
S3
作用不充分
没有作用力
S1.1.2 内部合成物场模型
实例：穿着普通鞋子在冰面上行走
穿着普通鞋子在冰上行走的人，因得不到冰面足够的摩擦力，所以容易滑倒。 解决办法：换上钉鞋
大学生创新思维-08 解决问题的方法：物-场分析与标准解
8.1.2 认识物-场模型的组成部分
物-场模型是将一个技术系统分成两个物质与一个场，用一个三角形来表示每 个系统所实现的功能。阿奇舒勒对功能进行了认真的分析，总结出以下3条定律。
（l）所有功能都可分解为3个基本元 素， 即物质S 1 、物质S 2 和一个场F。
（2）将相互作用 的3个基本元素有 机组合，可构成 一个功能。
含义 效应的方向 有效的效应 不足的效应 有害的效应 物-场转换方向
符号
8.1.3 物-场模型案例
1．案例一——人工刷墙 工人在粉刷墙壁时，是用油漆对墙壁产生作用，由此形成一个有效的作用场，
其物-场模型如图。
8.1.3 物-场模型案例
2．案例二——士兵嗅闻寻找罹难者 在发生如泥石流掩埋村落的灾难时，因为乱石堆积，士兵徒手搜寻罹难者并
（3）一个完整的功能必 须由这3个基本元素组成。
8.1.2 认识物-场模型的组成部分
其中，场F通过物质S 2 ，作用于物质S 1 ，并改变S 1 和S 2 。一个完整的物-场模型如 图8-3所示。其中S 1 是一种需要改变、加工、位移、发现、控制、实现等的“目标”；S 2 是实现必要作用的“工具”；场是产生作用物的一种能量、力，用以实现两个物质间的相 互作用和影响。箭头指向S 1 ,表示S 2 作用于S 1 ，并形成了一个场。如左图。
一般解法6
引入一个新的场（F 2 ）来增强有效应用
用另外一个场（F 2 ）来替代原来的场，或者用S 3来替 代S 2 ，以增强功能效应
增加新的场（F 2 ）和物质（S 3 ）来加强原有的功能效 果
8.3.7 一般解法的解题步骤及应用
下面结合相关案例介绍运用一般解法解决物理问题的方法，其解题步骤可分为 以下4个步骤。
TRIZ1141四类模型——物场模型与标准解法
冲 突 之 外 的 其 他 冲 突 。 定 义 一 个 具 有 特 定 功 能 的 可 以控 制 它
安 装 “ 门 ” 把 蚊 蝇 “ 之 ¨外 ”简 单 有 效 的 方 法 。 纱 是 拒 在 广大 农 村 ， 见 的 “ 门 ” 用 木 条 制作 框架 ， 问镶 嵌 常 纱 是 中 上 纱 网 ， 这 样 的 两 扇 门连 接 在 门 框 上 ， 用 扭 簧 或 拉 簧 保 将 再
息 ， 给 发 明 者 李 先 生 带 来 丰 厚 的 经 济 回 报 。 是 ， 是 否 知 也 可 你
前 面谈 到 两扇 软 纱 门不 能 很 好 地 闭 合 ， 其 原 因 ， 究 显
然 是 这 两 种 “ 质 ” （ 扇 软 纱 门 ） 间 的 “ ”作 用 不 足 ， 物 两 之 场 Ｔ Ｚ 论 对 于 这 类 问 题 的 角 法 是 增 加 一 种 “ ” 最 常 用 的 ＲＩ 理 牟 场 ，
道 这一 简单发明 竟然 花费了发 明者 十余年的心血 ？ 如果他 不是
用 “ 错法” 而是用Ｔ Ｉ理 论来指导发明， 试 ， ＲＺ 结果 会 怎 样 呢？
其 实 ， 明者 很早 就想 到 要把 纱 门的Ｉ ＇ 架去 掉 ， 发 ＩＩ Ｉ 生框 这
就是 “ 场” 磁 。根 据 这 一 提 示 ， 两 扇 软 纱 门 接 缝 处 安 装 磁 在 条 ， 会很 容易 想到 和 做到 ， 不 必 像李 先 生那 样反 复尝试 就 而
物 场模 型 与标准解 法
（ Ｉ１４ 体 系讲座 之 六 ） ＴＲＺ １ １
文， 山东建筑 大学Ｔ Ｚ 究所 张明勤 ＲＩ研
蚊 蝇 不仅 是 多种疾 病 的传播 媒 介， 且它们 的肆 意骚扰 而
也常常使 我们痛 苦不堪 。
第六章 物场模型分析与标准解法
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第一节
物场模型的概念与分类
其中，物质的定义取决于每个具体的应用，可以是材料、工具、零件、 人或者环境等。 S1是系统动作的接受者， S2通过某种形式作用在S1上。 完成某种功能所需的方法或手段就是场，它可以给系统提供能量，促使 系统发生反应，从而实现某种效应。作用在物质上的能量或场主要 有:Me——机械能，Th——热能，Ch——化学能，E——电能，M—— 磁场，G ——重力场等。 为了表达方便，功能用一个三角形来进行模型化，三角形下边的两个角 是两个物体(或称为物质)，上角是作用或效应(或称为场)。物体可以是工 件或工具，场是能量形式通常任何一个完整的系统功能，都可以用一个 完整的物场三角形进行模型化，称为物场分析模型，如图6-1所示。如 果是一个复杂的系统，可以用多个物场三角形来进行模型化
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第三节
物场模型的构建及应用
二、利用物场模型实现创新
例6 -1 钢丸发送机弯管部分的磨损问题。 钢丸发送机的弯管部分是强烈磨损区，如图6-14所示，而在弯管部分添 加保护层的效果很有限，如何解决这个问题? 对发送机进行物场分析可知，钢丸为目标物S1，管子为工具S2, F为机 械力。分析发现管子和钢丸间既有好的作用(管子为钢丸导向)，又有坏 的作用(钢丸冲击和磨损弯管部分)。为解决这一问题，根据标准增加一 个修正物S3 ，S3可以是钢丸、管子或这两者。 解决方案:经过分析，选取S3 = S1 ，即用钢丸本身兼做保护层。实施办 法为，在弯管外放置磁体，将飞行中的钢丸吸附在弯管内壁，形成保护 层，如图6-15所示。
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第三节
物场模型的构建及应用
一、物场模型的构建步骤
物-场分析模型
.
24
解决方案二
增加一个新的场(F2)来增強需要的效果
F
S2
S1
F2
.
25
效果不足的完整模型实例
要粘合两个零件时，用夹子(F2)帮助固定。
F
S2
S1
F2
.
26
解决方案三
增加新的场(F2)和物质(S3)来加強原有的效果
F1
S2
S1
F2
F1
S2
S3
S1
.
27
效果不足的完整模型实例
第一步：确定造成问题的相关元素
物质：工件 (S1)，锤子(S2) 场：力(F)
.
46
实例2：太空中的锤子？
第二步：用物-场分析模型反映问题
物质：工件(S1)，锤子(S2) 场：力(F) 功能问题：产生有害作用。
F
S2
S1
.
47
实例2：太空中的锤子？
第三步：选择问题模型的一般解法 有害效应的完整模型有2种常用解法：
物质：电解液 (S1)，水(S2) 场：机械力(F)
.
37
实例1：铜板的清洗问题
第二步：用物-场分析模型反映问题 物质：电解液(S1)，水(S2) 场：机械力(F)
F
功能问題：效果不足
S2
S1
.
38
实例1：铜板的清洗问题
第三步：选择问题模型的一般解法 效应不足的完整模型有3种解法
4. 改用新的场(F2)来代替原有的场(F1)；或用场(F2)和物质(S3)来代 替原有的场(F1) 物质(S1)。
5.1引入物质……………………………… 4 5.2引入场………………………………… 3 5.3相变…………………………………… 5 5.4利用自然现象和物理效应…………… 2 5.5通过分解或结合获得物质粒子……… 3
产品创新思维与方法 第9章 产品创新问题求解 物-场模型与标准解方法
名称 重力场 机械场 气动场 液压场 声学场 热学场 化学场
电场 磁场 光学场 放射场 生物场 粒子场
举例 重力 摩擦力，压力，惯性，离心力 空气动力学，空气静力学 流体静力学，流体力学 声波，超声波 热传导，热交换，绝热，热膨胀，双金属片记忆效应 燃烧，氧化反应，还原反应，溶解，键合，置换，电 解 静电，感应电，电容电 静磁，铁磁 光（红外线、可见光、紫外线），反射，折射，偏射 X-射线，不可见电磁波 发酵，腐烂，降解 α-，β-，γ-粒子束，中子，电子，同位素
➢ 解法1：补充元素。补齐物-场模型所欠缺的元 ➢ 解法3：增加另一个场F2来消除有害的效应。
素，增加场F或工具S2使其成为有效完整模型。
➢ 解 法 5 ： 增 加 另 外 的 一 个 场 F 2 来 强 化 有 用 的 效 应 。➢ 解 法 6 ： F加 入 一 个 物 质 S 3 并 加 上 另F一 个 场 F 2 来
9.1场-物模型示例
何为 战略
风扇通过机械场影响皮肤表面或周围水分
9.2
场-物模型的类别
9.2.1场-物模型的描述
一般而言，物-场模型大致可以分为四种情况，分别是： ➢ 完整的物-场模型； ➢ 效应不足的完整模型； ➢ 不完整的物-场模型； ➢ 有害效应的完整模型。
人们在科学研究和产品创新设计的实践中，形成了统一的 物质-场模型的描述方法。
当无法确定技术系统（或子系统）中的工程参数时，显然也就无法运用矛盾矩阵 来寻找相应的发明原理，这时可以借助物-场模型分析工具来寻求解决方案。
阿奇舒勒认为，如果问题的物-场模型是一样的，那么解决方案的流程和标准解 也可能是一样的，并且和这个产品发明设计问题来自哪个具体领域无关。
9.1最小系统
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