物理冲突分离原理解决问题实例分析【VIP专享】
分离原理在物理矛盾中的应用
分离原理在物理矛盾中的应用一、时间分离原理
例1、物理矛盾:既想承载每个时段的乘客又想所有的公交车不拥挤
解决方案:公交车每隔一段时间发一辆车;例2、物理矛盾:工厂既想延长工作时间又不影响工人休息
解决方案:工厂实行轮班制
二、空间分离原理
例1:物理矛盾:既想优先发展公共交通又想提高服务能力
解决方案:城市道路中专用的公交路线
例2:物理矛盾:既想手机屏幕大又想手机体积小解决方案:手机设计成翻盖
三、条件分离原理
例1:物理矛盾:视力不好,既近视又远视
解决方案:可变焦距眼镜
例2:物理矛盾:水管既要抗压又要抗冻
解决方案:复合材料的水管
四、整体局部分离原理
例1:物理矛盾:既要家具有固定的摆放方式又想其不固定
解决方案:组合家具
例2:物理矛盾:拖拉机既想利用其整体,某时又要使用其拖拉机头
解决方案:拖拉机头与其车厢可拆卸。
物理矛盾与分离原理
如何实现条件分离
复合材料原理 多孔材料原理 改变颜色原理 局部质量原理 周期性作用原理 一维变多维原理 ……
系统级别分离
三个术语
超系统 系统 子系统
是“YES”还是“NO”
系统级别分离
将对同一个参数的不同要求,在不同的系统级别 上实现。
子系统 超系统
系统
系统级别分离
Step 1 :定义物理矛盾 Step 2 :如果想实现技术系统的理想状态,这 个参数的不同要求应该在什么时间/空间得以实 现? Step 3 :以上两个时间/空间是否交叉?
否,尝试用时间或空间分离方法 是,如果对参数的不同要求,可以按照不同的系统级 别(如系统+子系统,或系统+超系统)实现分离,尝 试系统级别分离方法
三、选择创新原理
时间分离原理可以利用以下12个创新原理,来解决与时间分离有关 的物理矛盾。
创新原理9:预先反作用 创新原理10:预先作用 创新原理11:事先防范 创新原理15:动态特性 创新原理16:不足或过度的作用 创新原理18:机械振动 创新原理19:周期性动作 创新原理20:有效作用的连续性 创新原理21:减少有害作用时间 创新原理29:气压与液压结构 创新原理34:抛弃与再生 创新原理37:热膨胀
物理矛盾的三种情况
2)这个参数是通用工程参数,不同的工况条件对它有着不 同(并非相反)的要求 例如:灯泡的功率既要是25瓦,又ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是100瓦;
三色调光灯
无级调光灯
物理矛盾的三种情况
3)这个元素是非工程参数,不同的工况条件对它有着不同 的要求 例如:冰箱的门既要经常打开,又要经常保持关闭
常见的物理矛盾情形
主要内容
物理矛盾与分离原理(TRIZ)
对称与 非对称
水平与垂直
密度大小
功率 大与小
冷与热
导热率高低
粘度 高与低
快与慢
温度高与低
摩擦系数 大与小
成本高与低
软与硬 喷射与堵塞 运动与静止
主要内容
一、物理矛盾 二、物理矛盾与技术矛盾的关系 三、物理矛盾的分离原理 四、分离原理与创新原理的对应关系 五、解决物理矛盾举例与练习
空隙既应该小,ห้องสมุดไป่ตู้容易漏油;又应该大,便于书写。
主要内容
一、物理矛盾 二、物理矛盾与技术矛盾的关系 三、物理矛盾的分离原理 四、分离原理与创新原理的对应关系 五、解决物理矛盾举例与练习
一个故事:欧洲制鞋公司领导的烦恼
有职工偷鞋,如何解决?
三、物理矛盾的分离原理
解决物理矛盾的核心思想是——实现矛盾双方的分离
物理矛盾与分离原理
主讲人 王其 南京信息工程大学信息与控制学院
Email:wangqiseu@
您遇到过这样的问题吗?
过滤效果好
小
不容易堵塞
大
孔径
您遇到过这样的问题吗?
❖ 狮子和驯兽员同台演出,既要狮子表现出必要的野性,又不 能伤害驯兽员
❖ 飞机的起落装置在飞机起飞和降落时是必须的;但是在飞机 飞行的过程中是不需要的
要求1:____________________
要求2:____________________ Step 2 :如果想实现技术系统的理想状态,这个参数的不同 要求应该在什么时间得以实现?
时间1:____________________ 时间2:____________________
Step 3 :以上两个时间段是否交叉?
triz物理矛盾分离原则 -回复
triz物理矛盾分离原则-回复Triz物理矛盾分离原则是一项创新方法,旨在解决物理矛盾的问题。
物理矛盾指的是在设计过程中,同时满足两个或更多的需求却会相互冲突的情况。
这意味着改善一个方面可能会损害另一个方面。
为了解决这种矛盾,Triz提出了分离原则。
接下来,我将详细介绍这一原则,并通过实例来说明如何应用。
Triz物理矛盾分离原则的核心思想是,通过将存在矛盾的系统分离成两个或多个独立的部分,以满足不同的需求,从而解决矛盾。
这种分离可以是时间上的、空间上的、功能上的或任何其他方面的。
在应用物理矛盾分离原则时,我们需要遵循以下步骤:第一步:明确问题在开始解决物理矛盾之前,我们首先需要明确问题。
这涉及到识别系统中的矛盾需求,并确定需要满足的不同需求。
例如,考虑一个汽车发动机设计的案例。
当发动机需要更高的功率输出时,它会产生更大的噪音和振动,这可能对驾驶员和乘客的舒适性产生负面影响。
这里存在一个物理矛盾:想要更高的功率,但不想要过多的噪音和振动。
第二步:寻找分离原则一旦问题被明确,我们需要寻找适用的分离原则。
根据Triz的理论,有39个常用的分离原则可供选择。
对于上述汽车发动机的案例,我们可以选择“分离空间原则”。
这意味着将发动机的噪音和振动隔离到一个与驾驶员和乘客隔离的空间中。
这个空间可以是发动机室内的隔音材料,或者是通过改变座椅设计等方式将噪音和振动远离驾驶员和乘客。
第三步:应用分离原则在确定适用的分离原则后,我们需要开始应用它。
这涉及到根据分离原则来重新设计系统,以满足不同的需求。
在汽车发动机的例子中,我们可以通过使用吸声材料来隔离发动机产生的噪音,并使用减震器来减少振动的传递。
此外,还可以通过优化座椅设计和车辆悬挂系统来减少噪音和振动对驾驶员和乘客的影响。
第四步:评估和改进在应用分离原则后,我们需要评估和改进系统的性能。
这可以通过测试和实验来完成。
如果系统的性能仍然无法满足要求,我们可能需要重新评估问题,并选择其他适用的分离原则。
triz物理矛盾分离原理
triz物理矛盾分离原理1. 什么是TRIZ物理矛盾分离原理在生活中,常常会遇到一些矛盾,比如说你想吃蛋糕,但又怕长胖,这种心态真是让人苦恼呀!这时候,TRIZ的物理矛盾分离原理就像一位智者,帮你找到解决的钥匙。
简单来说,这个原理就是把矛盾的各个部分“拆开”,分别处理,从而找到更好的解决方案。
就像煮火锅,先把底料和配菜分开,才不会让汤底变得杂乱无章。
1.1 原理的由来TRIZ,这个名字听起来有点高深,但其实是个很实用的工具。
它是由一位叫阿尔图尔·金茨堡的俄罗斯人提出的。
他可真是个“脑袋瓜”灵活的人,经过长期的观察和研究,发现了许多创新的规律和原理。
可以说,他就是把创新变成了一门科学!所以,当你面临技术难题时,试试用TRIZ的办法,说不定能豁然开朗。
1.2 日常生活中的应用想象一下,你家里的小狗又在沙发上撒野了,你想教育它,但又不想伤害它的自尊心。
此时,你可以用分离原理!你可以把“教训”和“狗狗的感受”分开来考虑。
也许你可以用积极的奖励来引导它,而不是直接训斥。
这样一来,狗狗也乐意配合,真是一举两得。
2. 如何运用物理矛盾分离原理好,咱们说完了理论,接下来就来聊聊怎么实际运用这个原理。
其实,运用这个原理的关键就是要有“拆”的意识。
想象一下,拆乐高玩具,先把大块的拆开,再慢慢研究每一小块的作用,那样才能组合得更好。
2.1 分析矛盾第一步,找到矛盾。
比如说,你想让产品又便宜又好,那可真是“鱼与熊掌不可兼得”的典型案例。
先把“便宜”和“好”这两个因素拆开,分别分析。
你会发现,或许在某些方面你可以降低成本,比如材料,换成更经济的替代品,但在关键性能上还是要保持质量。
这就像是买衣服,有时候买品牌的确要多花钱,但那件衣服可能真的穿得更舒服。
2.2 创造解决方案接下来,创造解决方案。
就拿我们前面提到的狗狗教育来说,或许可以考虑用互动玩具来吸引它,让它在玩耍中自然地学会遵守规则。
这种方法既能满足狗狗的玩耍需求,又能在不伤害它自尊的情况下,达成教育目的。
第六章物理矛盾及解决方法
我们首先来看阿奇舒勒的矛盾矩阵。
阿奇舒勒矛盾矩阵由39个通用工程参数和40个创新原理构成,矛盾矩阵第一列表示改进的参数,第一行表示恶化的参数,共有39*39个小格子,每一个小格子代表一个工程矛盾(具体说明),非对角线上小格子所表达的矛盾为技术矛盾。
该矛盾由对应小格子里所提供的创新原理解决(具体说明)。
需要说明:1、不同的矛盾提供原理数不一样(1、2、3、4),尽可能应用所提供的创新原理解决问题,否则你定义的矛盾有问题;2、如果非对角线上小格子里面没有数字,表明该矛盾在实际工程中不存在;3、对角线上小格子里面没有数字,并不表示不存在矛盾,而是另一类矛盾。
我们知道,技术矛盾是两个参数之间形成的矛盾,即当一个参数改进时,引起另一个参数的恶化;当我们用同样的方式描述对角线上小格子所表达的矛盾时,应该是“当一个参数改进时,又引起该参数的恶化”,也就是说,对角线上小格子对应的正反两个参数是一个参数,说明这些参数自身产生了矛盾,这样的矛盾称物理矛盾。
例如,笔记本携带时应该小点,使用时应该大点,对笔记本的尺寸相反的要求就构成了物理矛盾。
本章研究物理矛盾及其解决方法。
幻灯片2§1 物理矛盾的定义•物理矛盾的定义:•当一个技术系统中对同一个参数具有相互排斥(相反的或是不同的)需求时,所产生的矛盾称为物理矛盾。
对于技术系统的元素,物理矛盾有以下三种情况:第一种情况,这个元素是通用工程参数,不同的设计条件对它提出了完全相反的要求,例如:对于建筑领域,墙体的设计应该有足够的厚度以使其坚固,同时墙体又要尽量薄以使建筑进程加快并且总重比较轻。
建筑结构的材料密度应接近零以使其轻便,同时材料密度也应该足够高以使其具有一定的承重能力。
另外还有:温度既要高又要低;尺寸既要长又要短;材质既要软又要硬等等。
第二种情况,这个元素是通用工程参数,不同的工况条件对它有着不同(并非完全相反)的要求,例如:灯泡的功率既要是25瓦,又要是100瓦;一个工件的形状,既要是直的,又要是弯的等等。
物理矛盾及分离原理
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2012-12-19
TRIZ(4)-物理矛盾及其解决原理
26
物理矛盾
例 金属表面镀层
2012-12-19
TRIZ(4)-物理矛盾及其解决原理
27
思考题(3)
• 便携式咖啡壶设计 • 咖啡在壶里尽可能热:保温 • 咖啡温度适中(冷一些):便随时 饮用。 • 解决方案?
2012-12-19
TRIZ(4)-物理矛盾及其解决原理
09 10 11 15 16 18 19 20 性 21 29 34 37
时间分离
预制反作用 预先作用 预先应急措施 动态性 不足或超额行动 振动 周期性动作 有效作用的持续 减少有害作用 气动或液压结构 抛弃与再生 热膨胀 01 05 06 07 08 13 14 22 23 25 27 33 35
2012-12-19 TRIZ(4)-物理矛盾及其解决原理 2
常见的物理矛盾情形
类别 长与短 物理矛盾 厚与薄 平行与交叉 对称与 非对称
几何类 宽与窄
材料及 能量类 多与少 时间 长与短 推与拉 功能类 强与弱
2012-12-19
圆与非圆
锋利与钝
水平与垂直
密度大小 导热率高低 温度高与低 功率 大与小 冷与热 软与硬 粘度 高与低 快与慢 摩擦系数 大与小 成本高与低
• 问题: • 高跟鞋在给人带来美感的同 时,会使穿鞋者不舒适。如 何解决? • 可调节的高跟鞋
2012-12-19
TRIZ(4)-物理矛盾及其解决原理
11
时间分割
• 将矛盾双方在不同的时间段进行分离。 • 使用时间分割的条件: • 当系统或关键子系统矛 盾双方在某一时间段中 只出现一方时。 • 例如: • 伞具:收拢如棍,张开如盖。
物理矛盾和分离原理的应用
物理矛盾和分离原理的应用什么是物理矛盾?物理矛盾是指在物体或系统的运行中存在的相互制约的矛盾现象。
在物理矛盾中,不同因素之间存在一定的矛盾冲突,需要通过解决矛盾来推动事物的发展和进步。
分离原理的概念分离原理是指通过有效的手段将系统中的相互制约的因素互相分离,以实现对矛盾的解决和问题的解决。
在物理系统中,分离原理是一种重要的方法和工具,可以帮助我们解决一些复杂的问题。
物理矛盾和分离原理的应用案例以下是一些物理矛盾和分离原理在实际应用中的案例:1. 空气与水的分离将空气与水分离是在许多工业和生活中都会遇到的问题。
例如,在水处理过程中,我们需要将空气与水分离,以确保水的纯净性。
这可以通过利用水面张力和引入适当的分离设备实现。
通过使用这些方法,我们可以有效地解决水处理过程中的物理矛盾。
•利用水面张力:水的表面具有较大的张力,可以有效地分离水与空气。
在水处理过程中,可以通过使水流经过细小的孔或使用特殊设计的设备,将空气从水中分离出来。
•引入分离设备:在一些工业生产过程中,需要将水与空气完全分离。
为此,我们可以使用一些专门设计的分离设备,如离心机、过滤器等。
这些设备能够根据不同的物理性质,将水和空气分离开来。
2. 电子产品的设计在电子产品的设计过程中,我们常常面临着电路间的相互制约,需要通过解决这些物理矛盾来实现产品的性能优化和功能实现。
分离原理在电子产品设计中有广泛的应用。
•电磁干扰的分离:在电子产品设计中,电磁干扰是一个普遍存在的问题。
通过合理布局电路板、使用屏蔽设备等方法,可以将电磁辐射与电路信号相分离,以提高电子产品的抗干扰能力。
•能量分离:在电子产品中,我们通常需要同时处理不同的能量信号,如电源信号、信息信号等。
通过合理设计电路,可以将不同的能量信号分离,以确保各个系统的正常工作。
3. 交通路线优化在交通规划中,我们常常需要解决交通流量大、交通事故多等问题。
物理矛盾的存在是导致这些问题的一个重要原因。
解决物理矛盾的4大分离原理(可打印修改)
解决物理矛盾的4大分离原理一.空间分离
1,物理矛盾:手机必须小,便于携带,又要有足够大的屏幕。
解决方案:在空间上将手机设计成翻盖或滑盖的
2,物理矛盾:桌子要够小节省空间,又要足够大以防止放置东西。
解决方案:桌子设置成折叠式
二.时间分离
1,物理矛盾:老师想上课而同学想上厕所或休息。
解决方案:运用上下课铃声将时间段区分开
2,物理矛盾:医院24小时都要有人在,而一个人不可能永远都在解决方案:实行轮班制
三.基于条件的分离
1,物理矛盾:视力不良既近视又远视的人
解决方案:可变焦距眼镜
2,物理矛盾:水管既要抗压又要抗冻
解决方案:复合材料的水管
四.系统级别的分离
1,物理矛盾:游泳池既要足够长又要面积大是运动员足以转身不碰壁解决方案:将游泳池设置为圆形
2,物理矛盾:没有精密的勘测仪器却又想预防地震
解决方案:小口的啤酒瓶进行倒立。
解决物理矛盾的分离原理包括
解决物理矛盾的分离原理包括物理矛盾,这可真是个让人挠头的家伙!但别怕,咱们有分离原理来对付它。
啥是物理矛盾呢?就好比你想要一把伞,既希望它轻巧便携,能轻松装在包里,又希望它足够大,能遮风挡雨,这两个相互冲突的需求就是物理矛盾。
那分离原理都有啥呢?首先是空间分离。
这就好比你在家和在公司,所处的空间不同,行为和需求也不同。
在家你可能穿着宽松的睡衣,怎么舒服怎么来;在公司就得正装笔挺,展现专业形象。
空间一变,矛盾也许就解决啦。
比如说,一个机器人手臂,在工作空间内需要力量大来搬运重物,在操作空间内又需要动作精细,那咱们就把不同的功能放在不同的空间部位,这不就妥了?时间分离也很妙啊!就像冬天你需要厚被子保暖,夏天你就恨不得把被子扔得远远的。
根据不同的时间,需求也不一样。
比如手机的飞行模式,在飞机起飞降落时关闭通讯功能,其他时候又能正常使用,这不就是巧妙利用时间来解决矛盾嘛!条件分离也不错哟!好比开车,在平坦的道路上你想要速度快,省油;在崎岖的山路上你就更在乎通过性和安全性。
根据不同的条件来调整,矛盾就迎刃而解啦。
再比如,一种材料在高温时是柔软可塑的,方便加工;在低温时又变得坚硬牢固,保证使用性能。
整体与部分分离也有它的神奇之处。
就像一辆车,整体上要美观大方,部分零件却要注重功能性。
你不能为了整体好看,就让零件都失去作用了吧?比如电脑的主机,整体要小巧不占地方,里面的零部件却要各司其职,发挥最大功效。
怎么样,这分离原理是不是很有意思?是不是让你感觉解决物理矛盾也没那么难啦?其实啊,生活中到处都有这样的例子,只要咱们善于发现,巧妙运用,那些看似无解的矛盾都能被搞定!物理矛盾不可怕,分离原理来出马,让咱们在探索的道路上越走越顺,把难题一个个都拿下!。
在triz中解决物理矛盾的主要原理
在triz中解决物理矛盾的主要原理TRIZ是一门创新和解决问题的理论和方法,其中解决物理矛盾是其中的关键原则之一。
在TRIZ中,物理矛盾是指在同一系统中存在着两个或多个相互矛盾的因素,如需要增强某个方面的性能,但增强这个方面会影响到另一个方面的性能。
为了解决这些矛盾,TRIZ提出了一系列原理来引导思考和解决问题。
1. 分离原理:将物理矛盾的两个因素物理上分离开来,使它们可以独立地解决。
例如,考虑到汽车需要高速行驶时发动机需要释放能量,但这会导致更高的燃油消耗,因此可以采用刹车能量回收系统等技术分离这两个因素,达到节能的目的。
2. 矛盾解除原理:采用一种新的物理过程或技术,消除物理矛盾。
例如,为了解决手机屏幕分辨率和电池寿命之间的矛盾,可以采用新的材料和制造工艺,提高屏幕的透明度和能效,从而同时提高分辨率和电池寿命。
3. 过程逆转原理:改变某个物理过程的方向,使原本不利的因素变为有利因素。
例如,为了改善城市的空气质量,可以借助太阳能等可再生能源,使传统的废气排放变成新的能源来源,实现环保和可持续发展。
4. 超越矛盾原理:采用更高级别的解决方案,同时满足两个矛盾因素的要求。
例如,在飞机上增加货舱的时候,需要同时考虑到重量和安全性的矛盾,就可以采用轻质高强度材料和智能控制系统等技术,实现两个因素的平衡和协调。
5. 负效果转正原理:将原本不利的因素变成有益的因素,从而消除物理矛盾。
例如,在医疗器械中,在减少辐射的同时,利用辐射的特殊作用来更精准地治疗疾病。
以上这些原理是TRIZ方法中解决物理矛盾的主要原理。
除此之外,TRIZ还有很多其他的思维工具和技术,如矩阵分析、矛盾树、系统演化和标准解决方案等,帮助创新者更加深入全面地理解问题和解决问题。
因此,掌握TRIZ方法和原理对于解决复杂的物理矛盾和推动技术进步具有重要的指导意义。
物理矛盾解决原理
小孩的手,被门夹的问题
绘制矛盾模型图(1阶段)
门
手
立柱
玻璃门
手指
1. 被门夹手的问题
绘制矛盾模型图(S1阶段)
问题内容
3SC 标准样式
绘制矛盾模型图(1阶段)
导出矛盾(2阶段)
矛盾种类
分析矛盾
1. 时间分离
2. 空间分离
分析矛盾(3阶段)
1.
2.
?
矛盾种类
分析矛盾
1. 时间分离
2. 空间分离
实习用基础问题(10个问题)
坐的时间长了,椅子上会有汗的问题长时间卧床的病人会生疮的问题手提电脑的电源线容易折断的问题书架上摆不了大的书的问题我的闹铃影响别人睡觉的问题
矛盾种类
矛盾分析
1. 时间分离
细的状态与粗的状态在不同时间交替
2. 空间分离
细的部分和粗的部分同时存在的刷毛
3. 条件分离
???
刷毛要细 又要粗.
分析矛盾
分析矛盾 (3阶段): 又细又粗的刷毛直径矛盾
1阶段: 绘制矛盾模型图
2阶段: 导出矛盾
又要出水,又不应出水. 要有水柱,又不能有水柱 .
A
B
恶化
几何类 材料及能量类 功能类长与短 多与少 喷射与卡住对称与不对称 密度大与小 推与拉平行与交叉 导热率高与低 冷与热厚与薄 温度高与低 快与慢圆与非圆 时间长与短 运动与静止锋利与钝 粘度高与低 强与弱窄与宽 功率大与小 软与硬水平与垂直 摩擦系数大与小 成本高与低
问题内容
小孩的手,被门夹的问题
绘制矛盾模型图(1阶段)
门
手
立柱
玻璃门
手指
1. 被门夹手的问题
物理矛盾的分离原理
物理矛盾的分离原理
物理矛盾的分离原理是指当一个物理系统中存在两个或多个矛盾的要求时,为了解决这种矛盾,可以通过分离这些要求,将其作用于不同的空间或时间范围内。
在物理学中,存在许多矛盾的现象或要求。
而这些矛盾往往是由于不同的物理规律或条件之间的冲突所导致的。
例如,在同一系统中,既要保持能量守恒,又要满足动量守恒;既要满足量子力学的规律,又要满足经典力学的规律等。
为了解决这种矛盾,物理学家通常会采取分离的方法。
也就是说,根据矛盾的性质,将其要求分离成不同的部分,分别作用于不同的空间或时间范围内。
通过这种方式,就能够保证系统在满足各种物理规律的同时,不发生矛盾。
例如,在处理量子力学和相对论的融合问题时,物理学家采取了分离的方法。
他们将量子力学的规律应用于微观尺度的系统,而将相对论的规律应用于宏观尺度的系统。
通过这种方式,就能够解决两者之间的矛盾。
另外一个例子是矛盾的空间要求。
在某些物理系统中,存在着不同的物理要求,但这些要求在同一空间内无法同时满足。
为了解决这种矛盾,物理学家可以将系统划分为不同的空间区域,并在每个区域内满足不同的要求。
通过这种划分,就可以在整个系统中满足各种物理规律,避免了矛盾的发生。
总之,物理矛盾的分离原理是一种解决物理系统中矛盾要求的
方法。
通过将要求分离到不同的空间或时间范围内,可以确保系统在满足各种物理规律的同时,不发生矛盾。
这种方法在物理学的发展中起着重要的作用。
TRIZ理论二-物理矛盾与分离原理
不同的子系统中。
3
Step 3
优化和调整分离后的子系统,以解决物 理矛盾。
分离原理和TRIZ的关系
TRIZ与分离原理
分离原理是TRIZ理论的重要组成部分之一,帮助 人们解决物理矛盾,实现创新和改进。
TRIZ的其他原理
除了分离原理,TRIZ还包括其他许多有助于解决 问题和推动创新的原理。
结论和要点
TRIZ理论二-物理矛盾与 分离原理
TRIZ理论是一种用于解决创新中的困难和问题的方法。本节将介绍物理矛盾的 定义和分类,以及如何使用分离原理解决物理矛盾。
物理矛盾的定义和分类
1 什么是物理矛盾?
物理矛盾是指系统中的两个或多个属性之间的冲突,改善其中一个属性会导致另一个属 性的恶化。
2 物理矛盾的分类
物理矛盾可以分为技术性矛盾和物质性矛盾。技术性矛盾是指两个或多个系统属性之间 的冲突,而物质性矛盾是指系统中的属性之间的矛盾。
分离原理概述
什么是分离原理?
分离原理是一种用于解决物理矛盾的方法,它 基于物质和能量在系统中的分离和分配。
分离原理的原理
分离原理通过将系统中的矛盾属性分离到不同 的子系统中,以解决冲突。
分离原理的应用
应用范例一
通过使用分离原理,我们可以解决车辆悬挂系统中 的冲突,达到更好的舒适性和操控性。
应Байду номын сангаас范例二
在工厂生产过程中,分离原理可以用于解决生产效 率和产品质量之间的冲突。
案例分析:通过分离原理解决物理矛盾
triz物理矛盾及其解决办法ppt课件
– 空间分离:测量海底时,将声纳探测器与船体空间分 离,用以防止干扰,提高测试精度 – 时间分离:可折叠雨伞的设计,在下雨时撑开,存放 时减少占用空间 – 条件分离:将水射流条件分离,给予不同的射流速度 和压力,即可获得“软”的或“硬”的不同用途的射 流,用于洗澡按摩或用作加工手段或武器 – 系统级别分离:采用柔性生产线,以满足大众化和个 性化市场需求的不同要求
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物理矛盾及其解决方法
• 例题2:鱼雷引擎
•
物理矛盾:鱼雷引擎必须足够大以充分驱 动鱼雷,又必须小,以适配鱼雷的体积。 • 解决方案:引攀分离放置在岸边,通过缆 线给鱼雷传递能量。
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物理矛盾及其解决方法
2)、物理矛盾元素的几种情况 ① 这个元素是通用工程参数,不同的设计条件对它提出了 完全相反的要求,例如:对于建筑领域,墙体的设计应 该有足够的厚度以使其坚固,同时墙体又要尽量薄以使 建筑进程加快并且总重比较轻;温度既要高又要低;尺 寸既要长又要短;材质既要软又要硬等等。 ② 这个元素是通用工程参数,不同的工况条件对它有着不 同(并非完全相反)的要求,例如:灯泡的功率既要是25 瓦,又要是100瓦;一个工件的形状,既要是直的,又 要是弯的等等。 ③ 这个元素是非工程参数,不同的工况条件对它有着不同 的要求,例如:冰箱的门既要经常打开,又要经常保持 关闭;道路上既要有十字路口,又要没有十字路口;
解决物理矛盾的方
解决物理矛盾的方物理矛盾解决办法分离原理是阿奇舒勒针对物理矛盾的解决而提出的,分离方法共有11种,归纳概括为四大分离原理。
物理矛盾的11种分离方法(1)相反需求的空间分离。
从空间上进行系统或子系统的分离,以在不同的空间实现相反的需求。
比如,矿钟,喷洒弥散的小水滴是一种去除空气中的粉尘很有效的常用方式,但是,小水滴会产生水雾,影响可见度。
为解决这个问题,建议使用大水滴锥形环绕小水滴的喷洒方式。
(2)相反需求的时间分离。
从时间上进行系统或子系统的分离,以在不同的时间段实现相反的需求。
比如,根据焊接的缝隙宽窄的变化,调整焊接电极的波形带宽,这样电极的波形带宽随时间是变化的,以获得最佳的焊接效果。
(3)系统转换a。
将同类或异类系统与超系统结合。
比如,在多地震地区,用电缆将各建筑物连接起来,通过各建筑物的自由摆动对地震进行监测和分析预报。
(4)系统转换1b。
从一个系统转变到相反的系统,或将系统和相反的系统进行组合。
比如,为止血,在伤口上贴上含有不相容血型血的纱布垫。
(5)系统转换1e。
整个系统具有特性"F",同时,其零件具有相反的特性" -F"。
比如,自行车的链轮传动结构中的链条,其链条中的每颗链节是刚性的,多颗链节连接组成的整个链条却具有柔性。
(6)系统转换2。
将系统转变到继续工作在微观级的系统。
比如,液体撒布装置中包含一个隔膜,在电场感应下允许液体穿过这个隔膜(电渗透作用)。
(7)相变1。
改变-个系统的部分相态,或改变其环境。
比如,氧气以液体形式进行储存、运输、保管,以便节省空间,使用时压力释放下转化为气态。
(8)相变2。
改变动态的系统部分相态(依据工作条件来改变相态)。
比如,热交换器包含镰铁合金锚片,在温度升高时,交换锦铁合金宿片位置,以增加冷却区域。
(9)相变3。
联合利用相变时的现象。
比如,为增加模型内部的压力,事先在模型中填充-种物质, 这种物质-旦接触到被态金属就会l气化。
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TRIZ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(一)空间分离原理1.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● 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(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。
物理冲突解决原理(精美原创PPT)
物理冲突解决原理
• 物理冲突的概念 • 物理冲突的解决原理
二、冲突的分类
• 一、物理冲突的概念 • 物理冲突是指为了实现某种功能,一个 子系统或元件应具有一种特性,但同时出 现了与该特性相反的特性。 • 物理冲突是TRIZ的需要研究解决的关键问 题之一。当对一个子系统具有相反的要求 时就出现了物理冲突。
• 例如: • 为了容易起飞,飞机的机翼应有较大的 面积,但为了高速飞行,机翼又应有较小 的面积,这种要求机翼具有大的面积与小 的面积同时存在的情况,对于机翼的设计 就是物理冲突,解决该冲突是机翼设计的 关键。
金属表面化学镀层
例如:
• • • •
北京将试点运行新型公交“立体快巴” • 宋有洲的发明于去年年底设计完成,目前已经获得国家专利。 • 上层载客下层通车小汽车在“移动隧道”穿行 • 内部和地铁相似,有两排背靠背的座位和若干扶手,一次容纳1200名乘客,最高时速 60公里。 • 成仅是地铁投入造价的10%左右 • 全程使用电力和太阳能电伏板采电,可降低成本30%左右。 • 快巴比地铁和轻轨灵活。
• (3)基于条件的分离 • 基于条件的分离原理是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: • 是否冲突一方在所有的条件下都要求“正向”或“负向”变化? • 在某些条件下,冲突的一方是否可不按一个方向变化? • 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时 可能的
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物理冲突分离原理解决问题实例分析
一、现代TRIZ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
(一)空间分离原理
1.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
● 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
(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
1. 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
●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
(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
1. 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
● 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
(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
1. 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
●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
(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。
三、总结
通过本门课的学习,我了解了发明与创新的过程、方法,也了解了在发明与创新的过程中,可能存在的问题、困难,也学会了如何能用TRIZ理论解决这些问题:通过应用40
条发明原理解决技术冲突,应用4条分离原理解决物理冲突。
这些理论不仅能解决发明创新中的问题,也可以解决日常生活中出现的问题,这对我有很大的帮助。