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这件衣服的额外的功能?Wi-Fi Detecting Shirt 这是什么?注注射射器器4040个发明原理个发明原理培训中心培训中心 王王 兵兵阿奇舒勒对大量的专利进行了研究、分析和总结,提炼出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的这40个发明原理,原理是获得矛盾解所应遵循的一般规律,是建立在对上百万的专利分析的基础上,蕴涵了人类发明创新所遵循的共性原理,是TRIZ理论的基础内容。实践证明,这40条创新原理,是行之有效的创新方法,比较容易学习和掌握。TRIZ主要研究技术与物理两种矛盾。技术矛盾是指两个参数之间的矛盾,即由于系统本身某一部分的影响,所需要的状态不能达到。物理矛盾是指一个物体对同一参数有相反的需求。TRIZ引导设计者挑选能解决特定矛盾的原理,其前提是要按标准参数确定矛盾,然后利用4848条标准矛盾和40条发明创造原理解决矛盾。40个创新原理个创新原理1分割11事先防范21减少有害作用时间31多孔材料2抽取12等势22变害为利32改变颜色、拟态3局部质量13反向作用23反馈33同质性4增加不对称性14曲率增加24借助中介物34抛弃或再生5组合、合并15动态特性25自服务35物理或化学参数变化6多用性16未达到或过度的作用26复制36相变7嵌套17一维变多维27廉价替代品37热膨胀8重量补偿18机械振动28机械系统替代38加速氧化9预先反作用19周期性动作29气压或液压结构39惰性环境10预先作用20有效作用的连续性30柔性壳体或薄膜40复合材料67使用几率排行使用几率排行前十名前十名的发明原理的发明原理排名排名原理及其原理及其编码排名排名原理及其原理及其编码1状状态和参数和参数变化原理(化原理(35)6动态化原理(化原理(15)2预先作用原理(先作用原理(10)7周期性周期性动作原理(作原理(19)3分割原理(分割原理(01)8振振动原理(原理(18)4替替换机械系机械系统原理(原理(28)9变换颜色原理(色原理(32)5抽出原理(抽出原理(02)10反向作用原理(反向作用原理(13)83535状态和参数变化原理状态和参数变化原理 9A改变物体的物理状态改变物体的物理状态为增增强有效功能,将物体在固有效功能,将物体在固态、液、液态、气、气态、位置、位置、动静状静状态等各等各项物理状物理状态方面方面进行行转换将气体液化,以减小体将气体液化,以减小体积便于运输积便于运输将水固化,便于运输将水固化,便于运输10实例:实例:纳米技术应用纳米技术应用纳米米(nanometer)是极微小的尺寸是极微小的尺寸1纳米米(nm)=10亿分之分之1米米(m)=10-9米米(m)人的一根人的一根头髮的直径髮的直径约为20,00050,000纳米米。纳米技米技术就是一种用就是一种用单个原子、分子制造物个原子、分子制造物质的技的技术。当物。当物质颗粒小到粒小到纳米量米量级后,后,这种物种物质就可以就可以被称被称为纳米材料。米材料。带纳米涂层的服装带纳米涂层的服装耐脏,耐水淋耐脏,耐水淋普通服装普通服装1、水散布瓷砖表面;水、水散布瓷砖表面;水自动结成水珠。自动结成水珠。2、赃物与水粘附在瓷砖、赃物与水粘附在瓷砖表面;赃物难以粘附在瓷表面;赃物难以粘附在瓷砖表面。砖表面。3、强力化学或机械清洗、强力化学或机械清洗才能清洁表面;稍微擦洗才能清洁表面;稍微擦洗即能使表面清洁即能使表面清洁有纳米涂层与无纳米涂有纳米涂层与无纳米涂层的比较:层的比较:11B改变物体的浓度或密度改变物体的浓度或密度用液态的洗手液代替固体肥皂用液态的洗手液代替固体肥皂洁净效应更好,且可以定量控制使用,减少浪费洁净效应更好,且可以定量控制使用,减少浪费洗手液洗手液固体肥皂固体肥皂12C改变物体的柔性(或灵活性)程度改变物体的柔性(或灵活性)程度跳水运跳水运动员在在训练期期间,自跳台跳入水池,自跳台跳入水池发生生错误时,教,教练在运在运动员落水的区域接通落水的区域接通压缩空气的脉冲,在空气的脉冲,在这种种情况下水起泡沫,情况下水起泡沫,变得得非常柔非常柔软,避免了运,避免了运动员受受伤。对橡胶橡胶进行硫化行硫化处理,理,以改以改变其柔性和使用其柔性和使用的耐久性。的耐久性。内部装有簧片的流体定量调节器内部装有簧片的流体定量调节器通过调整簧片间距来控制流量通过调整簧片间距来控制流量13D改变物体的温度或体积改变物体的温度或体积将温度升高到居里点,将温度升高到居里点,铁磁体改磁体改变成成顺磁体磁体烹烹 饪饪改变物体的烹饪温度会改变食品的色、改变物体的烹饪温度会改变食品的色、香、味香、味14E改变压力改变压力爆米花和硬果脱壳技术爆米花和硬果脱壳技术1010预先作用原理预先作用原理15A预先部分或全部完成物体所需的作用预先部分或全部完成物体所需的作用将将产品所需的后置品所需的后置处理理动作,事先就全部或部分地完成它。作,事先就全部或部分地完成它。不干胶粘贴不干胶粘贴(预先将塑料带粘上胶制成(预先将塑料带粘上胶制成“胶带纸胶带纸”,到时可随用随扯),到时可随用随扯)为了解决为了解决铁道枕木易于腐朽的问题铁道枕木易于腐朽的问题,预先給树木刷上渗透漆预先給树木刷上渗透漆16B预置预置物体,一旦需要时能及时地从最方便的位置使其发挥作用物体,一旦需要时能及时地从最方便的位置使其发挥作用预先将先将产品运作所需的品运作所需的对象,内建在象,内建在产品里,以便将来使用品里,以便将来使用时,可以立即,可以立即发生作生作用。用。预先在预先在 停车场安置的停车场安置的 咪表咪表预付费预付费系统,可以驾车随到随用系统,可以驾车随到随用打石膏时预置锯片打石膏时预置锯片可从石可从石膏模里面直接切割出来,膏模里面直接切割出来,而不用担心从外面切割进而不用担心从外面切割进去,会伤到皮肤肌肉组织。去,会伤到皮肤肌肉组织。17180101分割(分离)分割(分离)19A将将一个物体分割成几个独立的部分一个物体分割成几个独立的部分现代代应用用实例:例:为垃圾的回收分垃圾的回收分门别类地地设置多个不同的回收箱。置多个不同的回收箱。大货车分割成独立的大货车分割成独立的车头与车厢车头与车厢发射中的发射中的M270和正在爆裂的和正在爆裂的M270子母弹子母弹20B将物体分成可拆卸的几部分将物体分成可拆卸的几部分将物体分成可拆卸的几个部分,可以将物体分成可拆卸的几个部分,可以让使用者搬运方便,并能使用者搬运方便,并能视空空间与各人与各人喜好,重新喜好,重新结合成不同的形状合成不同的形状 组合音响组合音响临时交通灯的电杆临时交通灯的电杆是由可以折叠的部是由可以折叠的部分组成,以便运输分组成,以便运输和安装。和安装。21C提高物体的分割程度提高物体的分割程度如果如果产品本身,已品本身,已经利用分割的原利用分割的原则来来设计,那么就把它再分割成更,那么就把它再分割成更细或更小或更小的的单位。位。活动百叶窗取代代整幅活动百叶窗取代代整幅大窗帘,提高分割程度,大窗帘,提高分割程度,使用更加灵活使用更加灵活熔化锡熔化锡玻璃玻璃玻璃生产线玻璃生产线2228替换机械系统原理替换机械系统原理 23利用光学控制利用光学控制利用声学控制利用声学控制利用热学控制利用热学控制利用嗅觉控制利用嗅觉控制通过话筒通过话筒的声音来的声音来控制整个控制整个抛光过程。抛光过程。将一般挂于壁上的机将一般挂于壁上的机械式时钟改为用光学械式时钟改为用光学方式通过墙上的投影方式通过墙上的投影来获得时间的信息时来获得时间的信息时钟的安装高度与位置钟的安装高度与位置将不受限制将不受限制 用电热器加用电热器加热金属棒,热金属棒,使显微镜下使显微镜下的物质在热的物质在热学的控制下学的控制下进行微量运进行微量运动动 在钻探用的在钻探用的钻钻头头上带极浓的上带极浓的气味物质,一气味物质,一旦钻头遭到磨旦钻头遭到磨损,就会散发损,就会散发出气味,以告出气味,以告诫人们需要换诫人们需要换钻头了钻头了A用刺激感官系统(光学、声学、味觉、用刺激感官系统(光学、声学、味觉、嗅觉)替代机械系统嗅觉)替代机械系统24B采用采用电场、磁场和电磁场与物体进行相互作用电场、磁场和电磁场与物体进行相互作用为混合两种金属粉末,用混合两种金属粉末,用电磁磁场替代机械震替代机械震动搅拌,能使两种粉末混合得更拌,能使两种粉末混合得更为均匀;均匀;玩具警犬玩具警犬在众多的棍之中在众多的棍之中突然停在一个棍前汪汪直叫突然停在一个棍前汪汪直叫(利用铁磁效应)(利用铁磁效应)25C场的替代:场的替代:用可变场代替恒定场;用随时间变化的场代替定时场;用有组织用可变场代替恒定场;用随时间变化的场代替定时场;用有组织结构的场代替随机场结构的场代替随机场现代代应用用实例:例:用特定用特定发射方式的天射方式的天线替代早期全方位替代早期全方位检测的通的通讯系系统;将金属熔融蒸将金属熔融蒸发并在并在电磁磁场作用下,使金属定向作用下,使金属定向喷涂到塑料表面。涂到塑料表面。磁共振成像仪(磁共振成像仪(MRI)26D将磁场和强磁性的铁磁粒子组合使用将磁场和强磁性的铁磁粒子组合使用现代代应用用实例:例:磁流磁流变和和电流流变流体的流体的应用;用;在熔化的金属表面生产玻璃在熔化的金属表面生产玻璃电磁搅拌形成的曲面使熔化的金属表面呈波浪状花纹电磁搅拌形成的曲面使熔化的金属表面呈波浪状花纹0202抽出原理抽出原理27A抽出物质中的抽出物质中的“负面部分负面部分”或不需要的属或不需要的属性性将物将物质中不需要的部分或有妨碍的性中不需要的部分或有妨碍的性质抽取出来抽取出来耳机式无线电话耳机式无线电话将手持将手持 和受干扰的电话线抽和受干扰的电话线抽离出来。离出来。避雷针避雷针28B抽取物质中必要的、有用的部分或需要的属性抽取物质中必要的、有用的部分或需要的属性只将只将产品本身最必要的部分、零件、或者属性抽取出来。品本身最必要的部分、零件、或者属性抽取出来。专为儿童、老人所设专为儿童、老人所设计的计的三、四键手机三、四键手机 光纤照明光纤照明291515动态性原理动态性原理A改变物体或外部环境,使作用在任何阶段,均能达到改变物体或外部环境,使作用在任何阶段,均能达到最佳性能最佳性能 产品的某些关品的某些关键或特征零件,或特征零件,设计成可以成可以调整与改整与改变大小、形大小、形状,使得状,使得产品不管在什么情况下,都可以依照需要运作。品不管在什么情况下,都可以依照需要运作。可调节直径的电焊条可调节直径的电焊条以适应变化的以适应变化的焊缝宽度,始终保持焊接质量焊缝宽度,始终保持焊接质量灵活的灵活的 铁窗铁窗,摇身一变成,摇身一变成户外电梯,在户外电梯,在 紧急时成为紧急时成为一部救援逃生设备一部救援逃生设备 31B将一物体分成彼此能相对改变位置将一物体分成彼此能相对改变位置的几个部分的几个部分适应于崎岖路面的货车卡车适应于崎岖路面的货车卡车将车将车头与车身分成两节,利用压力杆头与车身分成两节,利用压力杆控制车头与车身的距离使其符合控制车头与车身的距离使其符合地形变化地形变化 后支架后支架前支架前支架液压钢筒液压钢筒将产品的某些固定式关节,利用改变机构的方式,使部分变将产品的某些固定式关节,利用改变机构的方式,使部分变成是可动式。成是可动式。机器人的机器人的 底座底座,设计成两节式的多,设计成两节式的多轮胎形式,不仅可以配合地形凹凸轮胎形式,不仅可以配合地形凹凸做调整,多数量轮胎的做调整,多数量轮胎的 设计,更可设计,更可以拥有更佳的以拥有更佳的 抓地力抓地力 32C将刚性不活动的物体变为可活动的、可将刚性不活动的物体变为可活动的、可移动的或具有可自适性的移动的或具有可自适性的胃镜和结肠镜:胃镜和结肠镜:医疗检查所使用的医疗检查所使用的 柔柔软的软的 结构形式,可以适应任意调节。结构形式,可以适应任意调节。像花一样会绽放的灯 从花朵的开放过程汲取灵感,开灯时,随着灯的热量不断散发,灯的“花瓣”会慢慢张开。331818振动原理振动原理A使物体处于振动状态使物体处于振动状态利用振利用振动的方式达到增的方式达到增强所需要的效果所需要的效果,可以解决可以解决时间、能量和、能量和物物质的浪的浪费等等问题。混凝土振动器混凝土振动器微波炉微波炉微波使食物内的极性分子(如水、脂、微波使食物内的极性分子(如水、脂、蛋白质、糖等)以每秒蛋白质、糖等)以每秒 24.5 亿次的极高亿次的极高速振动。并由振动所引起的摩擦使食物速振动。并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热,将食物烹熟。内部产生高热,将食物烹熟。35B对有振动的物体,提高其振动频率直至超声频率对有振动的物体,提高其振动频率直至超声频率改改变振振动的的频率并且提高成超声波振率并且提高成超声波振动,例如超声波的眼,例如超声波的眼镜清清洗机。洗机。机械零件在超音速振动的用液体中得到清洗机械零件在超音速振动的用液体中得到清洗36C利用物体的共振频率利用物体的共振频率Philips 的期超声波电动牙刷的期超声波电动牙刷,利用强力的利用强力的 摆动速度,透过摆动速度,透过流体动力来清洁牙齿,每分流体动力来清洁牙齿,每分钟可达钟可达31,000 转,利用共振转,利用共振的原理,创造出动态流体强的原理,创造出动态流体强力清洁作用力清洁作用利用共振的频率产生共鸣,产生振动利用共振的频率产生共鸣,产生振动37D用压电振动替代机械振动用压电振动替代机械振动利用利用电的方式的方式产生振生振动,藉此方式取代机械式的振,藉此方式取代机械式的振动 石英表石英表:石英晶体机芯通过震荡驱动石英晶体机芯通过震荡驱动38E使用超声波和电磁场振荡耦合使用超声波和电磁场振荡耦合驱虫器驱虫器同时具有超声波和电磁场功能,效果更好同时具有超声波和电磁场功能,效果更好394032变换颜色原理变换颜色原理 41A改变物体或周围环境的颜色改变物体或周围环境的颜色改改变颜色,可以色,可以让产品本身与品本身与环境的差境的差别更明更明显,让某些部件令人醒目感温变色的汤匙感温变色的汤匙当匙内食物温当匙内食物温度超高度超高40oC时,弹性体会自动时,弹性体会自动变成白色,显示食物过烫。变成白色,显示食物过烫。烹饪锅烹饪锅:当到达最适合料理的当到达最适合料理的温度时,红色圆点的图案就温度时,红色圆点的图案就会消失,以帮助使用者掌握会消失,以帮助使用者掌握好最佳的烹饪火候好最佳的烹饪火候 42B改变难以观察的物体或过程的透明度,以提高可改变难以观察的物体或过程的透明度,以提高可视性视性改改变产品的透明度,可以从外面更明品的透明度,可以从外面更明显看到内部的零件及其运作状况。看到内部的零件及其运作状况。绷带用透明物质做成,绷带用透明物质做成,以便随时能观察到伤口以便随时能观察到伤口变化情况变化情况苹果苹果iMAC 计算机计算机,将主机壳,将主机壳(亦是屏幕外壳)变成半透明,(亦是屏幕外壳)变成半透明,可以清楚看到内部机件的运作可以清楚看到内部机件的运作状况以及零件位置状况以及零件位置 43C引入有色附加物来提高观察物体或其作用过引入有色附加物来提高观察物体或其作用过程的可视性程的可视性在在对象中加入有色的材料以便象中加入有色的材料以便观察,或者使用有色添加察,或者使用有色添加剂,藉以,藉以观察物体的运作察物体的运作过程。程。在在炼钢炉前使用彩色水帘炼钢炉前使用彩色水帘,使炼钢工人在,使炼钢工人在观察钢水熔炼情况时免遭紫外线的伤害观察钢水熔炼情况时免遭紫外线的伤害44D如果已经使用了颜色添加剂,则可借助于发光迹线来如果已经使用了颜色添加剂,则可借助于发光迹线来追踪物质追踪物质如果加了添加如果加了添加剂还是无法是无法观察清楚,那么就利用察清楚,那么就利用荧光的追踪光的追踪剂或者其它或者其它不同于原先的添加不同于原先的添加剂。验钞机验钞机1313反向作用原理反向作用原理45A不以常规的方式作用,而是用相反的方式作用来不以常规的方式作用,而是用相反的方式作用来替代替代现代代应用用实例:例:采用冷却内置件的方法,使两个套采用冷却内置件的方法,使两个套紧的物体分离,而不是用加的物体分离,而不是用加热外外层的物体。的物体。过滤器过滤器要在直径要在直径1米,高米,高2米的玻璃柱上加米的玻璃柱上加工成千上万个均匀的细孔。工成千上万个均匀的细孔。从从 1901年的年的“吹尘器到吹尘器到“吸吸”尘器(赫伯布斯)尘器(赫伯布斯)46B把物体把物体 上下位置上下位置(或过程或过程)翻转或倒置翻转或倒置观赏海底浮艇观赏海底浮艇:与一般游艇设计上下颠倒的与一般游艇设计上下颠倒的 把透明的把透明的 船舱设计在下面,使旅客可以船舱设计在下面,使旅客可以下到底下的下到底下的 船舱,观赏海底世界船舱,观赏海底世界 将将锅盖安装上电炉锅盖安装上电炉装置,装置,让原本食物需要翻面煎烤,现在让原本食物需要翻面煎烤,现在则不再需要则不再需要 47C把通常活动部分变为不活动的,把通常不活动的部分把通常活动部分变为不活动的,把通常不活动的部分变为活动的变为活动的现代代应用用实例:例:“游泳跑步机游泳跑步机”(2.6 X 5.2)水在动,而游泳者相对水在动,而游泳者相对变成在原地不动变成在原地不动零件放置台零件放置台铁水槽铁水槽铸造大型薄壁零件装置铸造大型薄壁零件装置按常规,铸件是处于静止状态,按常规,铸件是处于静止状态,当铸造大型薄壁铸件时,让装有当铸造大型薄壁铸件时,让装有铁水的浇杯静止,而让装有铸型铁水的浇杯静止,而让装有铸型的工作台运动。的工作台运动。跑步机跑步机本身的道路在本身的道路在移动,运动者则相对移动,运动者则相对变成在原地不动变成在原地不动 48490303局部特性原理局部特性原理50A将物体(或外部环境、外部作用)由同类结构变成异类结将物体(或外部环境、外部作用)由同类结构变成异类结构构USB接口接口腿部残疾人的鞋腿部残疾人的鞋(高度不一样高度不一样)凸轮机构凸轮机构 51B使使物体的不同部分具有不同功能物体的不同部分具有不同功能现代代应用用实例:例:带多种常用工具带多种常用工具的瑞士军刀的瑞士军刀计算机键盘计算机键盘尘土过滤器尘土过滤器内层过滤器(进一步过滤孔稍小)内层过滤器(进一步过滤孔稍小)外层过滤器(初过滤孔稍大)外层过滤器(初过滤孔稍大)52C物体的各部分都处于最有利于物体的各部分都处于最有利于执行工作的条件下执行工作的条件下现代代应用用实例:例:太阳能硅太阳能硅电池随池随动装置,用以装置,用以获取太阳的最好照射取太阳的最好照射工具箱工具箱超声波钻孔机超声波钻孔机为降低温度,核心部分用导热材料,为降低温度,核心部分用导热材料,外围部分用耐磨材料外围部分用耐磨材料550404不对称性原理不对称性原理56A将物体的形状由对称变为不对称将物体的形状由对称变为不对称现代代应用用实例:例:在在搅拌容器中,使用不拌容器中,使用不对称形的称形的搅拌叶片;拌叶片;电插头电插头(引入形状不对称用于吸引人们的注引入形状不对称用于吸引人们的注意来防止不正确的使用意来防止不正确的使用)NOKIA 5220XM57B已经是不对称形状的物体,进一步加大其不对已经是不对称形状的物体,进一步加大其不对称的程度称的程度现代代应用用实例:例:底部呈斜面的液化气罐底部呈斜面的液化气罐一旦燃气快用完时,一旦燃气快用完时,燃气罐会自动发生倾斜燃气罐会自动发生倾斜电力冶炼炉电力冶炼炉电极非对称地置于炉中,以方便电极非对称地置于炉中,以方便矿石的送入和金属溶液的流出矿石的送入和金属溶液的流出580505组合原理组合原理59A在空间上将同类的或相邻的或辅助的操作物体在空间上将同类的或相邻的或辅助的操作物体组合在一起组合在一起现代代应用用实例:例:将多将多层玻璃用水粘合在一起,便于磨削加工;玻璃用水粘合在一起,便于磨削加工;组合音响合音响设备(收音机、(收音机、CD、磁、磁带等)等)水水陆两用汽两用汽车;集成电路板上的多个电子芯片集成电路板上的多个电子芯片60B将时间上相同的或相近的或辅助的操作物体组将时间上相同的或相近的或辅助的操作物体组合在一起合在一起现代代应用用实例:例:利用生物芯片可同利用生物芯片可同时化化验多多项血液指血液指标;摄影机在拍影机在拍摄影象影象时同同时录音;音;计算机反病毒算机反病毒软件在件在扫描病毒的同描病毒的同时完成隔离、完成隔离、杀毒、移毒、移动/复制文件等操作。复制文件等操作。冷热水混和龙头;冷热水混和龙头;坑道里装有喷嘴的掘进器坑道里装有喷嘴的掘进器将热蒸汽喷向冻土以便采掘将热蒸汽喷向冻土以便采掘610606多功能原理多功能原理62使一物体具有能替代其它物体的多项功能使一物体具有能替代其它物体的多项功能现代代应用用实例:例:多用途可折叠沙多用途可折叠沙发床;床;带有有圆珠笔的教鞭;珠笔的教鞭;具有具有扫描、描、传真和复印功能的打印机;真和复印功能的打印机;带电击器的手器的手电筒;筒;便携水便携水壶的盖子同的盖子同时也是水杯。也是水杯。牙刷的把柄内装牙膏牙刷的把柄内装牙膏门铃和烟气报警器组合门铃和烟气报警器组合630707嵌套嵌套64A把一个物体嵌入第二个物体,然后将这两个物体再嵌入第三个物,把一个物体嵌入第二个物体,然后将这两个物体再嵌入第三个物,依此类推依此类推现代代应用用实例:例:伸伸缩式天式天线;液液压起重;起重;伸伸缩式式钓鱼杆;杆;俄罗斯套娃俄罗斯套娃悬浮式储油箱悬浮式储油箱可同时存储不同型号的原油可同时存储不同型号的原油65B使一物体穿过另一物体的空腔使一物体穿过另一物体的空腔现代代应用用实例:例:手机手机书写笔(平写笔(平时插入机体上插入机体上专用的孔中)用的孔中);汽汽车平台上的起重机的伸平台上的起重机的伸缩起重臂。起重臂。折刀和可伸折刀和可伸缩刀;刀;滑行门滑行门/推拉门推拉门教鞭笔教鞭笔660808反重力原理反重力原理67A将物体与另一具有升力的物体组合,来补偿物将物体与另一具有升力的物体组合,来补偿物体的重量体的重量现代代应用用实例:例:气球、降落气球、降落伞、飞艇、船、潜水艇等。艇、船、潜水艇等。用氦气球悬挂广告条幅用氦气球悬挂广告条幅救生圈救生圈68B利用外部利用外部环境(空气动力或流体动力或其它力)来补环境(空气动力或流体动力或其它力)来补偿物体的重量偿物体的重量现代代应用用实例:例:在月球在月球车轮胎里胎里设置球形重物,用以降低月球置球形重物,用以降低月球车的重心,保持月球的重心,保持月球车的的稳定性。定性。轮船轮船(应用应用水上水上浮力承载重物浮力承载重物)69浮式船坞浮式船坞浮式船坞大型船坞装着潜艇大型船坞装着潜艇 700909预先反作用预先反作用71A按需要完成的作用预先完成反作用按需要完成的作用预先完成反作用针对需要完成的作用而可能出需要完成的作用而可能出现的不利因素,的不利因素,预先施加反作用,用以防范其不利先施加反作用,用以防范其不利因素的因素的产生。生。现代代应用用实例:例:在建造在建造铁道道时,在,在铁道路基道路基转弯弯处,向,向转弯弯产生生离心力方向的一离心力方向的一侧倾斜。斜。内有波纹层的包装箱纸板内有波纹层的包装箱纸板在制作时使其波纹层和表面层反向弯曲,当胶在制作时使其波纹层和表面层反向弯曲,当胶水干燥后,纸板即可达到平直状态水干燥后,纸板即可达到平直状态72B对处于受拉伸状态的物体,给予预先施加对处于受拉伸状态的物体,给予预先施加压力压力在灌注混凝土之前,对钢筋施加应力在灌注混凝土之前,对钢筋施加应力731111预置防范预置防范74对可靠性较低的物体预置紧急防范措施对可靠性较低的物体预置紧急防范措施现代代应用用实例例:图书中的防盗磁卡;中的防盗磁卡;汽汽车安全气囊;安全气囊;码头边上的防撞上的防撞轮胎;胎;电闸盒里的保盒里的保险丝。应急楼梯应急楼梯/防火通道防火通道备用备用降落伞降落伞751212等势等势76改变工作条件,减少物体的提升或下降改变工作条件,减少物体的提升或下降现代代应用用实例:例:三峡大三峡大坝的水的水闸利用注水系利用注水系统调整水位差;整水位差;方便方便轮椅通行的无障碍通道;椅通行的无障碍通道;为方便汽方便汽车维修修设置的地槽;置的地槽;工厂中自动运料小车工厂中自动运料小车与操作台同高的传送带与操作台同高的传送带运送大型预制混凝土管的卡车运送大型预制混凝土管的卡车带轮子的带轮子的“车臂车臂”穿过管子使它稍穿过管子使它稍离地面,即可起运离地面,即可起运771414曲面化原理曲面化原理78A将直线或平面变成曲线或曲面,将立方形结构变成球形结构将直线或平面变成曲线或曲面,将立方形结构变成球形结构现代代应用用实例:莫比例:莫比乌斯斯环;在建筑上使用弧形、拱形代替直;在建筑上使用弧形、拱形代替直线形形飞机场上的圆形跑道有无限的长度飞机场上的圆形跑道有无限的长度转动的实验室桌转动的实验室桌(变直线为旋转)(变直线为旋转)79B利用柱状利用柱状、球状和螺旋状的结构、球状和螺旋状的结构现代代应用用实例:例:圆珠笔和珠笔和钢笔的球形笔尖,使笔的球形笔尖,使书写流写流畅;安装在不同高度的机床之安装在不同高度的机床之间进行零件自行零件自动升降升降传送装置是按一定的角度以螺旋状的形式工作,以便消除零件送装置是按一定的角度以螺旋状的形式工作,以便消除零件 传送送过程中程中产生的加速生的加速转椅转椅底部安装球形轮,以利移动底部安装球形轮,以利移动犁头由刀片式改为滚筒式犁头由刀片式改为滚筒式使工作效率提高使工作效率提高1倍倍80C将线性运动变成回转运动利用其产生的离心力将线性运动变成回转运动利用其产生的离心力现代代应用用实例:例:为提高耐磨性,点提高耐磨性,点焊电极制成旋极制成旋转滚轮的形式。的形式。洗衣机洗衣机(通过高速旋转,产生离心(通过高速旋转,产生离心力来去除衣物上的水分)力来去除衣物上的水分)油井架装有油井架装有8090米的转轮米的转轮1616不足或过度作用不足或过度作用82当所期望的效果当所期望的效果难以百分之百以百分之百实现时,则完成完成“稍少稍少于于”或或“稍多于稍多于”期望的效果,以使期望的效果,以使问题简化化现代代应用用实例:例:打磨地面打磨地面时,先在,先在缝隙隙处抹上抹上过量的填充物;量的填充物;设计电参数留有适当的安全富裕量;参数留有适当的安全富裕量;处理前处理前处理后处理后用化学试剂攻击冰雹用化学试剂攻击冰雹(不足作用)(不足作用)离子切割离子切割等离子弧发出过度的火苗,以等离子弧发出过度的火苗,以保证完全切割保证完全切割(过度超额作用)(过度超额作用)831717多维化原理多维化原理84A将物体由一维变为二维或由二维变为三维空间的运动将物体由一维变为二维或由二维变为三维空间的运动现代代应用用实例:例:五五轴铣床可准确完成三床可准确完成三维复复杂曲面的切削曲面的切削过程;程;螺旋梯螺旋梯可以减少占用空间可以减少占用空间85B利用多利用多层结构替代单层结构层结构替代单层结构现代代应用用实例例:多多层汽汽车库;位于商位于商业大大厅多多层仓库货架;架;多多层集成集成电路;路;组合音响组合音响86C将物体倾斜或侧向放置将物体倾斜或侧向放置现代代应用用实例:例:可以可以倾斜的垃圾自斜的垃圾自动卸卸载车;绘图桌:工作面可变倾斜绘图桌:工作面可变倾斜87D利用物体所提供面的反面利用物体所提供面的反面现代代应用用实例:例:在集成在集成电路板的两面都安装路板的两面都安装电子元件;子元件;在树下放置反射镜在树下放置反射镜提高对太阳光的利提高对太阳光的利用(增加光合作用)用(增加光合作用)88利用落在临近面上的光流,或落在现有利用落在临近面上的光流,或落在现有面的反面上的光流面的反面上的光流用太阳光提高暖房用太阳光提高暖房的温度的温度892020有效连续作用有效连续作用90A使组成物体的各个部分均能连续保持在满负荷状态下运使组成物体的各个部分均能连续保持在满负荷状态下运行行现代代应用用实例:例:汽汽车在路口停在路口停车时,高速,高速飞轮储存能量,使存能量,使发动机得以机得以补充能量,充能量,发动机在机在较低的功率下低的功率下工作;工作;焊接机的焊头做成轮状,用焊接机的焊头做成轮状,用旋转运动代替往复运动,以旋转运动代替往复运动,以使达到持续作业使达到持续作业轮状焊头轮状焊头焊料焊料感应加热器感应加热器容器容器91B不间断地作用,不间断地作用,消除间歇和中断消除间歇和中断现代代应用用实例:例:工厂里的倒班制;工厂里的倒班制;半波整流半波整流电路路变成全波整流成全波整流电路;路;点阵打印机或喷墨打印机点阵打印机或喷墨打印机(打印机头在回程中也执行打印)(打印机头在回程中也执行打印)922121急速作用原理急速作用原理93在极高速下进行作用过程或某些阶段在极高速下进行作用过程或某些阶段瞬瞬间高速作用,使作用高速作用,使作用过程中可能程中可能产生的危生的危险或有害影响降或有害影响降至最小。至最小。现代代应用用实例例:快速切断管子,以至使管子来不及快速切断管子,以至使管子来不及产生生变形。形。快速通快速通过有有辐射源的区域;射源的区域;急火快勺炒菜。急火快勺炒菜。用用X射射线拍骨片;拍骨片;照相用闪光灯照相用闪光灯锻造锻造(锻锤高速落下)(锻锤高速落下)942222变害为益变害为益 95A利用有害的因素,获得有益的效果利用有害的因素,获得有益的效果现代代应用用实例:例:利用垃圾利用垃圾发电当原油通过管道时会在管道内壁留下沉积物;当原油通过管道时会在管道内壁留下沉积物;当酸性液体通过管道时会腐蚀管道内壁;当酸性液体通过管道时会腐蚀管道内壁;让原油和酸性液体轮流从管道通过,能始终保持管道光洁让原油和酸性液体轮流从管道通过,能始终保持管道光洁纸制家具纸制家具废纸废纸96B将物体的有害因素与另一有害因素结合,用以消除物体所存在的将物体的有害因素与另一有害因素结合,用以消除物体所存在的有害作用有害作用现代代应用用实例:例:发电厂用炉灰的碱性中和厂用炉灰的碱性中和废水的酸性水的酸性潜水中用氮氧混合气体潜水中用氮氧混合气体(防止单独使用纯氧会使人昏迷或中毒)(防止单独使用纯氧会使人昏迷或中毒)在炸毁旧房子前,为降低震害,在炸毁旧房子前,为降低震害,先在周围挖一道深沟,振动波先在周围挖一道深沟,振动波达到深沟时,即会反射回来从达到深沟时,即会反射回来从而抵消冲击波而抵消冲击波97C加大有害因素的程度,使之不再有害加大有害因素的程度,使之不再有害现代代应用用实例:例:建立防火隔离带建立防火隔离带(当森林灭火时,为控制野火的蔓延,在野火推进的前方,预先(当森林灭火时,为控制野火的蔓延,在野火推进的前方,预先用火烧掉一部分草木,以形成隔离带来防止森林大火蔓延)用火烧掉一部分草木,以形成隔离带来防止森林大火蔓延)982323反馈反馈99A引入反馈引入反馈通通过反反馈来控制物来控制物质性能性能现代代应用用实例:例:利用温控器控制空利用温控器控制空调机的启机的启闭;利用声控器控制楼道灯的开启;利用声控器控制楼道灯的开启;自自动浇注注电炉根据金属液温度控制炉根据金属液温度控制电炉炉输入入功率。功率。声控喷泉声控喷泉100B若反馈已存在,则改变反馈方式、控制反馈信号的大若反馈已存在,则改变反馈方式、控制反馈信号的大小或灵敏度小或灵敏度现代代应用用实例:例:电饭煲根据食物的成熟度来自根据食物的成熟度来自动加温或断加温或断电。在机在机场5英里范英里范围內,改,改变自自动驾驶仪的灵敏度。的灵敏度。根据环境的亮度自行控制路灯系统根据环境的亮度自行控制路灯系统1012424中介原理中介原理102A利用中介物体来转移和传递作用利用中介物体来转移和传递作用现代代应用用实例:例:机加工中机加工中钻孔孔时用于用于为钻头或或丝锥定位的定位的导套;套;弹琴用的拨子弹琴用的拨子装配装配(保护产品保护产品)103B将物体和另一个将物体和另一个容易去除的物体暂时组合在一容易去除的物体暂时组合在一起起现代代应用用实例:例:化学反化学反应中引入催化中引入催化剂;失蜡;失蜡浇铸法中的腊模;法中的腊模;托盘托盘铺铺设设钢钢轨轨时时,在在钢钢轨轨的的两两边边各各装装两两个个极极易易装装卸卸的的半半圆圆形形磁磁铁铁插插入入器器,使使钢钢轨轨因因暂暂时时变变成成圆圆形形便便于于滚滚动动而而减减轻轻劳劳动动强强度度铺设钢轨铺设钢轨1042525自服务自服务105A让物体服务于自我,具有自补充、自修复功能让物体服务于自我,具有自补充、自修复功能现代代应用用实例:例:汽汽车使用有修复缸体磨使用有修复缸体磨损作用的特种作用的特种润滑油;滑油;不倒翁玩具;不倒翁玩具;自补充饮水机自补充饮水机高寒地区高压电线的加热措施高寒地区高压电线的加热措施每隔每隔5米安一个米安一个铁氧体环铁氧体环,利用铁磁性材料的,利用铁磁性材料的居里点,当气温低于居里点,当气温低于0时能自动感应发热时能自动感应发热106B利用利用废弃的物质资源及能源废弃的物质资源及能源现代代应用用实例:例:食物、麦秸、草等有机食物、麦秸、草等有机废物直接填埋作物直接填埋作为下一季的肥料;下一季的肥料;利用了水流的冲力使利用了水流的冲力使喷灌用的灌用的喷头自自动摆动或旋或旋转,;利用利用热电厂余厂余热供暖;供暖;永不磨损的擦刮器永不磨损的擦刮器加大擦刮器和传送带之间的间隙让加大擦刮器和传送带之间的间隙让松散物质上的粉粒掉落在擦刮器上,松散物质上的粉粒掉落在擦刮器上,从而减少空隙而起到擦刮作用从而减少空隙而起到擦刮作用锥形混凝土坝体锥形混凝土坝体地震时落下的沙石对坝体地震时落下的沙石对坝体起到自我保护作用起到自我保护作用混凝土混凝土坝体坝体砂、石砂、石重力重力1072626复制复制108A用简易的和廉价的复制品替代复杂的、不便用简易的和廉价的复制品替代复杂的、不便于操作的、不容易获得的或易损、易碎、昂贵于操作的、不容易获得的或易损、易碎、昂贵的物体的物体现代代应用用实例:例:看看电视实况况转播替代去播替代去现场观看;看;用唱片、用唱片、录音磁音磁带、MP3或看光或看光盘替代去音替代去音乐厅;虚拟训练系统虚拟训练系统109B用按比例放大或缩小的影像(光学复制品)来替代实物用按比例放大或缩小的影像(光学复制品)来替代实物现代代应用用实例:例:用用卫星相片星相片测绘替代替代实地考察,如地地考察,如地图是地形地貌的是地形地貌的纸面复制;面复制;通过拍照来测量和计算铁路货车上的大圆木通过拍照来测量和计算铁路货车上的大圆木110C如果可如果可见光复制品已被采用,可转向用红外或见光复制品已被采用,可转向用红外或紫外线光的复制品紫外线光的复制品现代代应用用实例:例:红外外报警警/门禁系禁系统;集成集成电路制作的紫外重复曝光照相机。路制作的紫外重复曝光照相机。利用紫外光诱杀蚊蝇利用紫外光诱杀蚊蝇1112727一次性用品替代一次性用品替代112用廉价的物体替代昂贵的物体,在某些性能上稍用廉价的物体替代昂贵的物体,在某些性能上稍作些让步作些让步现代代应用用实例:例:一次性尿布一次性尿布一次性的茶具一次性的茶具一次性使用针头一次性使用针头替代替代木棍的纸棍木棍的纸棍火柴火柴1132929气压与液压结构原理气压与液压结构原理114将物体的固体部件用气体或液体的部件替代将物体的固体部件用气体或液体的部件替代用气体或液体的部件替代物体的固体部件,用气体或液体的部件替代物体的固体部件,为的是利用气体或液体的膨的是利用气体或液体的膨胀或静或静压缓冲功能。冲功能。现代代应用用实例:例:采采矿坑道中替代木支架的可伸坑道中替代木支架的可伸缩液液压支架;支架;用于建立展用于建立展厅临时建筑的气囊建筑的气囊用于建睡用于建睡垫、按摩、按摩垫的液的液压充注的气囊充注的气囊拨火罐火罐减少运动对足底的冲击的减少运动对足底的冲击的气垫运动鞋气垫运动鞋汽车中的安全气囊汽车中的安全气囊1153030柔性壳体或薄膜结构替代柔性壳体或薄膜结构替代116A用柔性壳体或薄膜结构替代传统结构用柔性壳体或薄膜结构替代传统结构现代代应用用实例:例:农业上使用塑料种菜大棚上使用塑料种菜大棚柔性计算机键盘柔性计算机键盘携带方便,高低温不变形,静携带方便,高低温不变形,静音设计,体积小,色彩艳丽音设计,体积小,色彩艳丽117B使用柔性壳体或薄膜将物体与外部环境隔离使用柔性壳体或薄膜将物体与外部环境隔离现代代应用用实例:例:透明医用薄膜胶透明医用薄膜胶带,在包扎好的,在包扎好的情况下也能方便地情
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