triz物场分析与76个标准解.ppt

1物场分析与物场分析与76个标准解个标准解曾富洪曾富洪2问题模型问题模型应用应用具体问题解具体问题解具体具体问题问题标准问题标准问题TRIZ的解题模式的解题模式转化转化解决方案解决方案模型模型标准解法标准解法TRIZ工具工具归纳归纳定义定义应用应用验证验证3什么是物场模型？什么是物场模型？物场模型：物场模型：是由两个物质和一个场这样三个元素所构成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的完全的、最小的技术系统。是一种用图形表达问题的符合语言来揭示系统的功能，描述任何技术系统中不同符合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种相互作用.设计人员通过使用这些特定的符号来有序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。地进行解决发明问题的方法。依据依据Altshuller发现的的规律：律：如果问题的物场模型是一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。题来自于哪个领域无关。4物场建模的目的物场建模的目的物场建模为研究物场转化和发展的物场建模为研究物场转化和发展的TRIZ工具。工具。应用物场建模可以由模糊的发明情景进入到一系列的发明应用物场建模可以由模糊的发明情景进入到一系列的发明问题。发明问题是以技术系统元件成对之间的标准矛盾形问题。发明问题是以技术系统元件成对之间的标准矛盾形式确定的。式确定的。基本物理场：重力场、电磁场、强作用场、弱作用场基本物理场：重力场、电磁场、强作用场、弱作用场其他的相互作用：机械场、热场、化学场、电场、磁其他的相互作用：机械场、热场、化学场、电场、磁场、电磁场、放射场、生物场、嗅觉场、声场场、电磁场、放射场、生物场、嗅觉场、声场5最基本的物场模型最基本的物场模型(Su-F model)最基本物最基本物场模型模型是将一个技是将一个技术系系统分成两个分成两个物物质与一个与一个场或一个物或一个物质与两个与两个场，用一个，用一个三角形来表示每个系三角形来表示每个系统所所实现的功能。的功能。一个一个基本完整的测量物场模型基本完整的测量物场模型必须是在它的必须是在它的输出端载有被测对象信息参数的输出场输出端载有被测对象信息参数的输出场 S2FS1Fnew1S2S1Fnew2最基本的最基本的物场模型物场模型最基本的最基本的测量物场模型测量物场模型6、S、S1、S2 表示物质。表示物质。通常物质通常物质S1是一种需要改变、加工、位是一种需要改变、加工、位 移、发现、移、发现、控制、实现等的控制、实现等的“目标目标”、“对象对象”；物质物质S2 是实现必要作用的是实现必要作用的“工具工具”。F、F1、F2 表示场表示场 代表代表“能量能量”、“力力”，是实现两个物质间的相互，是实现两个物质间的相互作用、联系和影响的能量。在测量物场模型中，作用、联系和影响的能量。在测量物场模型中，通常通常F1表示输入场，表示输入场，F2表示输入场表示输入场有关联的作用有关联的作用有效不充分作用有效不充分作用定向有效作用定向有效作用有害作用有害作用最基本的物场模型最基本的物场模型(Su-F model)7常用的物场模型及其含义常用的物场模型及其含义有效完整模型有效完整模型：实现功能的实现功能的3个元素齐全，且有效实现功能个元素齐全，且有效实现功能不完整模型不完整模型：实现功能的实现功能的3个元素不全，可能缺场，也可能个元素不全，可能缺场，也可能是缺少（工具）物质。是缺少（工具）物质。标准解法：标准解法：对不完整模型，应针对所对不完整模型，应针对所缺少的元素给予缺少的元素给予引入物质或引入场，引入物质或引入场，使形成有效完整的物场使形成有效完整的物场模型，从而得以实现功能。模型，从而得以实现功能。效应不足的完整模型效应不足的完整模型：3个元素齐全，但功能未有效实现或个元素齐全，但功能未有效实现或实现得不足。实现得不足。标准解法：增加物质标准解法：增加物质S3或增加另一个场或增加另一个场F2来强来强化有用效应。化有用效应。S3可以是现成物质，或是可以是现成物质，或是S1、S2的变异、或的变异、或是环境或是通过分解环境而获得的物质。是环境或是通过分解环境而获得的物质。效应有害的完整模型效应有害的完整模型：3个元素齐全，但产生了有害的效应，个元素齐全，但产生了有害的效应，需要消除这些有害效应。需要消除这些有害效应。标准解法：标准解法：1）增加另一物质）增加另一物质S3来阻止有害效应的产生来阻止有害效应的产生2）增加另一个场）增加另一个场F2来平衡产生有害效应的场来平衡产生有害效应的场8构造物质场模型通常遵循下图所示的工作流程,即1识别元件，定义模型中的三个要素，2构建模型，3从76个标准解中选择合适的解作为解决方案，4进一步发展解，以达到系统的有效和完善，5实现具体解，6探求另外可行解。8物场模型工作流程物场模型工作流程9发明问题发明问题76个标准解系统的分级个标准解系统的分级级别级别标标准解系准解系统统名称名称子系子系统统数量数量第一第一级级基本物场模型的标准解基本物场模型的标准解13第二第二级级增强物场模型的标准解增强物场模型的标准解23第三第三级级向双、多级系统或微观级系统向双、多级系统或微观级系统进化的标准解进化的标准解6第四第四级级测量与检测的标准解测量与检测的标准解17第五第五级级简化与改善策略标准解简化与改善策略标准解17合合 计计7610组成第一级标准解系统的分系统组成第一级标准解系统的分系统第一级基本物场模型的标准解第一级基本物场模型的标准解1.1构建完整的物场模型构建完整的物场模型1.2消除或中和有害作用，构建完善的物消除或中和有害作用，构建完善的物场模型场模型 11组成分系统组成分系统1.1的子系统的子系统 1.1构建完整的物场模型构建完整的物场模型1.1.1由不完整的向完整的物场模型转换由不完整的向完整的物场模型转换1.1.2在物质内部引入附加物，建立内部合成的物场模型在物质内部引入附加物，建立内部合成的物场模型1.1.3在物质外部引入附加物，建立外部合成的物场模型在物质外部引入附加物，建立外部合成的物场模型1.1.4利用环境资源作为物质内部或外部的附加物，建立与利用环境资源作为物质内部或外部的附加物，建立与环境一起的物场模型环境一起的物场模型1.1.5引入由改变环境而产生的附加物，建立与环境和附加引入由改变环境而产生的附加物，建立与环境和附加物一起的物场模型物一起的物场模型1.1.6对物质作用的最小模式对物质作用的最小模式1.1.7对物质作用的最大模式对物质作用的最大模式1.1.8对物质作用的选择性最大模式：分别向最大和最小作用对物质作用的选择性最大模式：分别向最大和最小作用场区域选择性引入附加物场区域选择性引入附加物 12 1.1.1由不完整的向完整的物场模型转换由不完整的向完整的物场模型转换、通过引入缺失的场或物质来建立完整的物场模型通过引入缺失的场或物质来建立完整的物场模型13不完整不完整有效完整的物场模型有效完整的物场模型F S1 S2缺少工具缺少工具和力和力S1S2S1 S2缺少力和加缺少力和加工对象工对象缺少力缺少力人们用锤子打钉，人们用锤子打钉，只有钉子（目标物质只有钉子（目标物质S1）不行；）不行；只有锤子（工具物质只有锤子（工具物质S2）也不行；）也不行；有了钉子和锤子，没有人的手臂用力（机械有了钉子和锤子，没有人的手臂用力（机械场场F）同样不行；）同样不行；只有当三个因素同时具备时才能完成打下钉只有当三个因素同时具备时才能完成打下钉子的任务。子的任务。S2F1S1钉钉子子锤锤子子机械力机械力141.1.2在物质内部引入附加物，建立内部合成的物场模型在物质内部引入附加物，建立内部合成的物场模型从形式上看，从形式上看，3个元素都齐全，是一个完整的物场模型，但不能表现为一个个元素都齐全，是一个完整的物场模型，但不能表现为一个工作着的物场模型。且系统内部对引入物质没有限制工作着的物场模型。且系统内部对引入物质没有限制,引入的添加物质对引入的添加物质对现有的系统也不会产生大的变化时，则可在系统物质中引入附加物，构现有的系统也不会产生大的变化时，则可在系统物质中引入附加物，构建物质内部合成的物场模型。该添加物也可以是系统物质的变异。建物质内部合成的物场模型。该添加物也可以是系统物质的变异。S2FS1S2FS1S2FS1S3FS1S2S3作用不充分作用不充分作用力不充分作用力不充分15实例：穿着普通鞋子在冰面上行走例：穿着普通鞋子在冰面上行走穿着普通鞋子在冰上穿着普通鞋子在冰上行走的人，因得不到行走的人，因得不到冰面足够的摩擦力，冰面足够的摩擦力，所以容易滑倒。所以容易滑倒。解决办法：换上钉鞋解决办法：换上钉鞋带钉的鞋子带钉的鞋子摩擦力摩擦力鞋子鞋子冰面冰面S2FS1FS1S2S316实例：利用抗凝血剂防止血液凝固实例：利用抗凝血剂防止血液凝固血液血液心肺机心肺机S2FS1生物场生物场FS1S2S3肝素肝素17实例：带双帽的钉子实例：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。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。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。加工产品加工产品单帽钉单帽钉双帽钉双帽钉机械场机械场S2FS1S2FS1S318 1.1.3在物质外部引入附加物，建立外部复合的物场模型在物质外部引入附加物，建立外部复合的物场模型如果系统不能改变，实施内部合成受阻，则在两个物质如果系统不能改变，实施内部合成受阻，则在两个物质S1、或、或S2的外部引入附加物的外部引入附加物S3来达到增强效应的目的来达到增强效应的目的S2FS1S2FS1S3FS2S1S2FS1S3S1引入附加物引入附加物S2引入附加物引入附加物19实例：路标的涂层（实例实例：路标的涂层（实例1.1.3）提高路标对司机的可视性提高路标对司机的可视性路标的明亮度对于汽车司机的安全行驶至路标的明亮度对于汽车司机的安全行驶至关重要。在路标表面涂上高分子涂层，在关重要。在路标表面涂上高分子涂层，在汽车大灯光的照耀下，增加了路标的反射汽车大灯光的照耀下，增加了路标的反射光，从而提高了路标对司机的可视性。光，从而提高了路标对司机的可视性。反射光反射光路标路标灯光灯光S2FS1S2FS1路标涂层路标涂层 S320实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处（建立外部合成物场模型）（建立外部合成物场模型）将外部添加物将外部添加物S3荧光粉掺入压缩机内的润滑油中，然后再用荧光粉掺入压缩机内的润滑油中，然后再用紫外光照射压缩机，通过渗漏出的润滑油中荧光粉发出的紫外光照射压缩机，通过渗漏出的润滑油中荧光粉发出的光，可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。光，可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。氟利昂氟利昂S2FS1压缩机压缩机紫外光紫外光FS1S1荧光粉荧光粉 S321 1.1.4利用环境资源作为物质内部或外部的附加物，建立与环利用环境资源作为物质内部或外部的附加物，建立与环境一起的物场模型境一起的物场模型 在基本物场模型已经形成的基础上，如果系统难以满足要求在基本物场模型已经形成的基础上，如果系统难以满足要求的变化，且限制将物质引入系统内部或外部，则可以将环境的变化，且限制将物质引入系统内部或外部，则可以将环境中的物质作为附加物引入，形成与环境一起的物场模型。中的物质作为附加物引入，形成与环境一起的物场模型。SES1S2FS1S2FS1S2FFS1S2SE22实例：潜水艇下水深度的调整（实例实例：潜水艇下水深度的调整（实例1.1.4）当潜水艇浮在水面上时，同时承受着来自地球自上而下的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。力时，潜水艇就会开始下沉。SES1注入水的注入水的潜水艇潜水艇S2FS2FS1未注入水未注入水的潜水艇的潜水艇海水海水重力重力23实例：利用船体内置的水箱来增强船体的稳定性实例：利用船体内置的水箱来增强船体的稳定性船体装备的船体装备的“龙骨压载水箱龙骨压载水箱”，当船翻覆时，龙骨会暴露当船翻覆时，龙骨会暴露到空气中，水就显示了重量，由于水不可能即刻流出，龙到空气中，水就显示了重量，由于水不可能即刻流出，龙骨将使船自动恢复到原位。（骨将使船自动恢复到原位。（在海上航道浮标内冲入海水，在海上航道浮标内冲入海水，以加强浮标的稳定性）以加强浮标的稳定性）S2FS1船体船体压载水箱水压载水箱水海水海水SEFS1发生发生倾斜倾斜的船的船S124 1.1.5引入由改变环境而产生的附加物，建立与环境和附加引入由改变环境而产生的附加物，建立与环境和附加物一起的物场模型物一起的物场模型在基本物场模型已经形成的基础上，如果系统难以满足要在基本物场模型已经形成的基础上，如果系统难以满足要求的变化，且限制附加物引入系统内部或外部，对引入环求的变化，且限制附加物引入系统内部或外部，对引入环境虽然没有限制，但原有环境或原环境中的物质不能满足境虽然没有限制，但原有环境或原环境中的物质不能满足需求时，则可通过改变或分解环境来获得所需的附加物需求时，则可通过改变或分解环境来获得所需的附加物Sed引入系统，建立与环境和附加物一起的物场模型。引入系统，建立与环境和附加物一起的物场模型。S2FS1FS1S2SedS2FS1S2FSedS125实例：轴承润滑剂实例：轴承润滑剂相对于轴承来说，润滑油是轴承的环境，在润滑油中引入电解相对于轴承来说，润滑油是轴承的环境，在润滑油中引入电解液，可促使润滑剂汽化，以改善普通径向轴承的阻尼特性液，可促使润滑剂汽化，以改善普通径向轴承的阻尼特性润滑剂润滑剂轴承轴承S2FS1FS1润滑油电解液润滑油电解液S2Sed26实例：拍摄太空物体图像实例：拍摄太空物体图像利用望远镜在正常的环境下拍摄太空物体的图像很利用望远镜在正常的环境下拍摄太空物体的图像很不清晰，倘若在太空中设置望远镜，由于完全改不清晰，倘若在太空中设置望远镜，由于完全改变了的环境，致使望远镜的功能和清晰度达到大变了的环境，致使望远镜的功能和清晰度达到大大提高。大提高。太空物体太空物体望远镜改在望远镜改在太空环境中太空环境中望远镜望远镜在正常在正常环境中环境中S2FS1S2FSedS1271.1.6对物质作用的最小模式对物质作用的最小模式如果希望获得最小作用，但现有条件很难或无法保障做到，如果希望获得最小作用，但现有条件很难或无法保障做到，就先应用最大模式（最大作用场或最大物质）作为过渡形就先应用最大模式（最大作用场或最大物质）作为过渡形式，随后再设法将过量消除，以使最终达到对物质的最小式，随后再设法将过量消除，以使最终达到对物质的最小作用。其中过量的场用物质来去除；过量的物质用场（通作用。其中过量的场用物质来去除；过量的物质用场（通过引入能生成场的物质）来去除。过引入能生成场的物质）来去除。过量的场用物质来消除过量的场用物质来消除过量的物质用场（用能生成过量的物质用场（用能生成场的物质）来消除。场的物质）来消除。S2S1FS2maxS1S1S2FmaxS1F28实例：磁发电机导体陶瓷板上塗强磁性导电材料实例：磁发电机导体陶瓷板上塗强磁性导电材料（首先全面覆盖，然后再去除过量部分）（首先全面覆盖，然后再去除过量部分）首先向整个陶瓷板满喷上一层强磁涂料，随后将喷洒在凸首先向整个陶瓷板满喷上一层强磁涂料，随后将喷洒在凸面上的过量部分通过机械作用将它去除掉，最后只让在板面上的过量部分通过机械作用将它去除掉，最后只让在板槽中留下薄薄的一层强磁性导电材料槽中留下薄薄的一层强磁性导电材料涂料涂料S2S1FS2maxS1陶瓷板陶瓷板机械场机械场29实例：洗完衣服后的甩干（实例实例：洗完衣服后的甩干（实例1.1.6）要想依靠重力或手臂的能力拧干衣服上的水是不太容易的事，要想依靠重力或手臂的能力拧干衣服上的水是不太容易的事，借助于洗衣机，让衣服和洗衣机滚筒转起来，利用洗衣机借助于洗衣机，让衣服和洗衣机滚筒转起来，利用洗衣机的离心力把衣服上多余的氺份去除。的离心力把衣服上多余的氺份去除。洗衣机洗衣机S2离心力离心力FmaxS1衣服衣服S1F301.1.7对物质作用的最大模式对物质作用的最大模式如果系统要求获得最大的作用，但这对系统物质如果系统要求获得最大的作用，但这对系统物质S1会产生伤害时，引入保护性附加物会产生伤害时，引入保护性附加物S2让最大作让最大作用首先直接作用在与原物质相连接的附加物用首先直接作用在与原物质相连接的附加物S2上，上，然后再到达需免受伤害的物质然后再到达需免受伤害的物质S1上。上。S1S2FmaxS1Fmax31实例：焊接工人的面罩实例：焊接工人的面罩（实例（实例1.1.6）焊接时产生的弧光辐射对焊接工人的眼睛有极大的伤害，焊接时产生的弧光辐射对焊接工人的眼睛有极大的伤害，然而为了保证焊接质量，焊接的弧光强度是不可能减弱的，然而为了保证焊接质量，焊接的弧光强度是不可能减弱的，焊接的工作又必须连续进行的，为此，焊接工人使用保护焊接的工作又必须连续进行的，为此，焊接工人使用保护面罩（中性滤光镜），过度的弧光（多余的场）被保护面面罩（中性滤光镜），过度的弧光（多余的场）被保护面罩（引入的添加物）消除掉了。罩（引入的添加物）消除掉了。焊工眼睛焊工眼睛弧光辐射弧光辐射面罩面罩S2S1FmaxS1Fmax32 1.1.8对物质作用的选择性最大模式对物质作用的选择性最大模式当在系统中某些区域需要使用最大作用场，当在系统中某些区域需要使用最大作用场，并在该系统的另外某些区域同时需要使用并在该系统的另外某些区域同时需要使用最小作用场时，可以根据使用的作用场区最小作用场时，可以根据使用的作用场区域究竟是最大还是最小，参照域究竟是最大还是最小，参照1.1.6和和1.1.7分别引入附加物：当最大作用情况下，将分别引入附加物：当最大作用情况下，将一种保护性物质引入到要求最小作用的所一种保护性物质引入到要求最小作用的所在区域；当最小作用情况下，将一种可以在区域；当最小作用情况下，将一种可以产生局部场的物质引入到要求最大作用的产生局部场的物质引入到要求最大作用的所在区域。所在区域。33实例：注射液玻璃瓶的封口工艺实例：注射液玻璃瓶的封口工艺（在选定区域最大模式，在另一个区域最小模式）（在选定区域最大模式，在另一个区域最小模式）当为注射液玻璃瓶进行封口时，必须将火焰调整到最大功率，以使火焰当为注射液玻璃瓶进行封口时，必须将火焰调整到最大功率，以使火焰在瓶口处达到最大效应，快速地熔化玻璃并完成封口；但是，灼热的在瓶口处达到最大效应，快速地熔化玻璃并完成封口；但是，灼热的火焰对瓶内的药液质量会产生伤害，为使瓶内的药剂免遭受热，影响火焰对瓶内的药液质量会产生伤害，为使瓶内的药剂免遭受热，影响药液的质量，在完成封口操作时，必须将瓶身浸在水中，以使瓶身受药液的质量，在完成封口操作时，必须将瓶身浸在水中，以使瓶身受火焰的影响达到最小。火焰的影响达到最小。冷却水冷却水S3S1FmaxS2Fmax最大火焰最大火焰药液瓶药液瓶封口区封口区S2药液瓶药液瓶盛药区盛药区S1Fmax34组成分系统组成分系统1.2的子系统的子系统 1.2消除或中和有害作用，构建完善的物场消除或中和有害作用，构建完善的物场模型模型1.2.1在系统的两个物质之间引入外部现在系统的两个物质之间引入外部现成的物质成的物质1.2.2引入系统中现有物质的变异物引入系统中现有物质的变异物1.2.3引入第引入第2种物质种物质1.2.4引入场引入场1.2.5切断磁影响切断磁影响35 1.2.1在系统的两个物质之间引入外部现成的物质在系统的两个物质之间引入外部现成的物质当在物场模型中存在有用和有害的作用，且它们的当在物场模型中存在有用和有害的作用，且它们的2个物质之间可以个物质之间可以不紧密相邻的，则可将外部现成的附加物，引入在系统的两个物质之不紧密相邻的，则可将外部现成的附加物，引入在系统的两个物质之间，以避免间，以避免2个物质之间的直接接触来消除它们间的有害作用。该附个物质之间的直接接触来消除它们间的有害作用。该附加物可以是临时的，也可以是永久的。加物可以是临时的，也可以是永久的。S2FS1S3S2FS1S2FS1S3S2FS136在微电路中，用直径在微电路中，用直径0.2微米的铜导线来替换微米的铜导线来替换0.35微米宽微米宽的铝导线，腾出的空间可以在芯片上增加三倍的电组元，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。铜导线对系统有效作用；但由提高运行速度，节约用电。铜导线对系统有效作用；但由于铜原子会向硅中扩散，铜导线对硅基有害作用，从而会于铜原子会向硅中扩散，铜导线对硅基有害作用，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了铜导线与硅的有害效应实例：微芯片的铜导线实例：微芯片的铜导线、S2FS1S3隔离层隔离层铜导线铜导线硅基硅基S2FS137实例：举重场上的杠铃实例：举重场上的杠铃地面对杠铃的有用作用是让杠铃就位，制止杠铃的运动；地面对杠铃的有用作用是让杠铃就位，制止杠铃的运动；但杠铃盘对地面会产生有害作用，当放下杠铃时，由于杠但杠铃盘对地面会产生有害作用，当放下杠铃时，由于杠铃的重力碰撞会造成对地面的损伤，并引起噪声。給杠铃铃的重力碰撞会造成对地面的损伤，并引起噪声。給杠铃盘套上橡皮圈或在地面上铺上一层厚厚的橡皮，问题就会盘套上橡皮圈或在地面上铺上一层厚厚的橡皮，问题就会迎刃而解。迎刃而解。S2FS1S3S2FS1杠铃杠铃地面地面橡皮圈橡皮圈38实例：保护铆钉（引入现成物质实例：保护铆钉（引入现成物质S3）S2FS1S3S2FS1锤子锤子铆钉铆钉冲击力冲击力垫木垫木39实例：茶壶托盘实例：茶壶托盘S2FS1S3S2FS1茶壶茶壶托盘托盘手40 1.2.2引入系统中现有物质的变异物引入系统中现有物质的变异物当在物场模型中存在有用和有害的作用，且在它们的当在物场模型中存在有用和有害的作用，且在它们的2个个物质之间不要求紧密相邻，但限制从外部引入新物质时，物质之间不要求紧密相邻，但限制从外部引入新物质时，引入通过修正系统形成的系统物质变异物来消除引入通过修正系统形成的系统物质变异物来消除2个物质个物质间的有害作用。间的有害作用。S2FS1S2modifiedS2FS1S2FS1S1modifiedS2FS141实例：炼铜厂的冶炼浴槽实例：炼铜厂的冶炼浴槽矿石的熔点是矿石的熔点是1200 oC，因此，密封浴槽内的温度必须维持在，因此，密封浴槽内的温度必须维持在1300 oC。浴槽壁是用铜制成的，铜的熔点是。浴槽壁是用铜制成的，铜的熔点是1083 oC，为了，为了防护浴槽免遭高温破坏和大块矿石的严重磨损，在浴槽壁四周防护浴槽免遭高温破坏和大块矿石的严重磨损，在浴槽壁四周设有冷却水套，在冷却水的作用下，使在浴槽的四周形成来自设有冷却水套，在冷却水的作用下，使在浴槽的四周形成来自矿石熔融物的结渣层（在（铜矿石的变异物），结渣层起着保矿石熔融物的结渣层（在（铜矿石的变异物），结渣层起着保护浴槽壁免遭高温破坏和大块矿石的严重磨损，因为结渣层一护浴槽壁免遭高温破坏和大块矿石的严重磨损，因为结渣层一经磨损，冷却水的作用会使结渣层进行经磨损，冷却水的作用会使结渣层进行“自我更新自我更新”。S2FS11300oC结渣层结渣层（S2变异物）变异物）S2modified浴槽浴槽1083oC铜矿石铜矿石1200 oCS2FS1熱场熱场42实例：高温焦炭的输送实例：高温焦炭的输送高温焦炭高温焦炭传送带传送带机械场机械场碎焦炭（高温焦炭变异物）碎焦炭（高温焦炭变异物）炙热的焦炭在运输过程中，为了避免高温对传送带的伤害，在传送带上铺设一炙热的焦炭在运输过程中，为了避免高温对传送带的伤害，在传送带上铺设一层碎的焦炭，可以起到隔绝热的作用。层碎的焦炭，可以起到隔绝热的作用。S2FS1S1modifiedS2FS143实例：实例：“法兰西法兰西”体育场体育场“法兰西法兰西”体育场上设置的遮阳篷对场地观众有益遮阳作体育场上设置的遮阳篷对场地观众有益遮阳作用，但是场地观众渲染的噪声聚集到遮阳篷上，对附近街用，但是场地观众渲染的噪声聚集到遮阳篷上，对附近街区的环境产生有害影响。在遮阳篷內添加矿物棉用以消除区的环境产生有害影响。在遮阳篷內添加矿物棉用以消除噪声。折射到遮阳篷上的场地观众的嘈杂声被遮阳篷内的噪声。折射到遮阳篷上的场地观众的嘈杂声被遮阳篷内的吸声板吸收，不再对附近街区产生影响。吸声板吸收，不再对附近街区产生影响。S2FS1S2modified矿物棉矿物棉S2FS1观众观众遮阳篷遮阳篷441.2.3引入第引入第2物质物质为了消除一个场对物质的有害作用，引入第为了消除一个场对物质的有害作用，引入第2种物质种物质来排除有害作用。来排除有害作用。S2FS1S1F45实例：为了沿街住户的安宁实例：为了沿街住户的安宁为了挡住来往频繁车辆的嘈杂声，在繁华为了挡住来往频繁车辆的嘈杂声，在繁华地区的马路两旁，建立了消音墙，起到隔地区的马路两旁，建立了消音墙，起到隔声的效果声的效果S2FS1S1F嘈杂声嘈杂声沿街沿街住户住户消音墙消音墙46实例：电器接地保护实例：电器接地保护为了防止电器设备漏电造成对人的伤害，为了防止电器设备漏电造成对人的伤害，采取接地保护措施。采取接地保护措施。S2FS1S1F电场电场人员人员接地接地装置装置47 1.2.4引入场引入场若在系统中同时存在有用和有害的作用，且两个物质之间若在系统中同时存在有用和有害的作用，且两个物质之间之间要求必须直接紧密相邻，则可引入场第之间要求必须直接紧密相邻，则可引入场第2个场个场F2，通，通过建立双物场模型，其中场过建立双物场模型，其中场F1是用来实现有用作用，场是用来实现有用作用，场F2是用来中和有害作用或将有害作用转化为另一个有用功是用来中和有害作用或将有害作用转化为另一个有用功能。能。S2F1S1S2F1S1F248实例：骨折病人后的理疗实例：骨折病人后的理疗医生对腿骨折的病人进行外科手术后，用支撑架通过机械医生对腿骨折的病人进行外科手术后，用支撑架通过机械场作用在腿上将其固定。通过施加脉冲电场对肌肉进行理场作用在腿上将其固定。通过施加脉冲电场对肌肉进行理疗，以刺激肌肉并阻止肌肉萎缩。疗，以刺激肌肉并阻止肌肉萎缩。脉冲电场脉冲电场机械力机械力腿腿支撑架支撑架S2F1S1S2F1S1F249 1.2.5切断切断 磁影响磁影响如果系统中存在着有害作用的磁性，采用如果系统中存在着有害作用的磁性，采用退磁的方法（加热磁性物质到居里温度以退磁的方法（加热磁性物质到居里温度以上，或引入另一相反的磁场）来给予消除上，或引入另一相反的磁场）来给予消除其系统中存在着的有害磁性。其系统中存在着的有害磁性。S2FmagneticS1Fthemal(magnetic)S2S1Fmagnetic50实例：起重机的应用实例：起重机的应用用电磁吸盘的起重机运输铁质材料时，所需的能量直接与用电磁吸盘的起重机运输铁质材料时，所需的能量直接与运输的距离和时间有关，为了减少所需的能量，可以通过运输的距离和时间有关，为了减少所需的能量，可以通过永久磁铁来抓举货物，在释放货物时，只要通过激活一相永久磁铁来抓举货物，在释放货物时，只要通过激活一相反电场，产生所需要的负相位磁场，以抵消永久磁铁产生反电场，产生所需要的负相位磁场，以抵消永久磁铁产生的磁场，从而使货物被释放。在突然停电的情况下，货物的磁场，从而使货物被释放。在突然停电的情况下，货物也不会掉下，非常安全。也不会掉下，非常安全。通电后产生通电后产生负相位磁场负相位磁场S2FmagneticS1Fmagnetic铁料铁料永久磁铁吸盘永久磁铁吸盘磁场磁场S2S1Fmagnetic51实例：焊接与粉末焊剂实例：焊接与粉末焊剂焊接电流产生的磁场会将粉末焊剂从工作区吹散焊接电流产生的磁场会将粉末焊剂从工作区吹散开，造成铁磁粉末的焊接困难，影响到焊接的质开，造成铁磁粉末的焊接困难，影响到焊接的质量。预先将粉末加热到居里点以上，焊接粉末被量。预先将粉末加热到居里点以上，焊接粉末被退磁，上述情况就不会再发生了退磁，上述情况就不会再发生了 S2FmagneticS1FthemalS2S1Fmagnetic焊接件焊接件粉末焊剂粉末焊剂加热到居里加热到居里点点600C52组成第二级标准解系统的分系统组成第二级标准解系统的分系统 第二级增强物场模型的标准解第二级增强物场模型的标准解2.12.1向复合物场模型转换向复合物场模型转换2.2 2.2 增强物场模型增强物场模型2.3 2.3 利用频率协调增强物场模型利用频率协调增强物场模型 2.42.4 引入磁性附加物增强物场模型引入磁性附加物增强物场模型53组成分系统组成分系统2.1的子系统的子系统 2.1向复合物场模型转换向复合物场模型转换2.1.1向串联式复合物场模型转换向串联式复合物场模型转换2.1.2向并联式复合物场模型转换向并联式复合物场模型转换 54 2.1.1向串联式复合物场模型转换向串联式复合物场模型转换将物场模型中的一个物质元素转换为一个独立控将物场模型中的一个物质元素转换为一个独立控制的完整物场模型，向串联式复合物场模型转换制的完整物场模型，向串联式复合物场模型转换S2F1S1F1S1S4F2S3S255实例：让带有衬垫紧固件中的楔子轻而易举地拔出实例：让带有衬垫紧固件中的楔子轻而易举地拔出（引入易熔合金衬垫（引入易熔合金衬垫S3和热场和热场F2形成链式物场模型）形成链式物场模型）楔形系统由楔子和间隔的衬垫组成，为了容易拔出楔子，楔形系统由楔子和间隔的衬垫组成，为了容易拔出楔子，衬垫由衬垫由2部分组成，其中的一部分是低熔点合金，衬垫经加部分组成，其中的一部分是低熔点合金，衬垫经加热后，易熔合金衬垫熔化，楔子就能轻而易举地被拔出。热后，易熔合金衬垫熔化，楔子就能轻而易举地被拔出。热场热场机械场机械场衬垫衬垫楔子楔子易熔易熔化的化的合金合金衬垫衬垫低熔点合金低熔点合金衬垫衬垫S2F1S1F1S1S4F2S356实例：提高降温防护服的防护效果实例：提高降温防护服的防护效果工程背景：工程背景：为保护焊工、炼钢工，用低导热材料制成防护服在短时间内效果很好，为保护焊工、炼钢工，用低导热材料制成防护服在短时间内效果很好，但经过一段时间后，衣服内外的温度达到平衡，其隔热效果就会明显下降。但经过一段时间后，衣服内外的温度达到平衡，其隔热效果就会明显下降。57实例：提高降温防护服的防护效果实例：提高降温防护服的防护效果为保护炼钢工免受高温的伤害，穿着用低导热材料制成的防护服，这为保护炼钢工免受高温的伤害，穿着用低导热材料制成的防护服，这在短时间内效果还是很好的，但经过一段时间后，衣服内外的温度达在短时间内效果还是很好的，但经过一段时间后，衣服内外的温度达到平衡，其隔热效果就会明显下降。在防护服的外表面附设一个袋子，到平衡，其隔热效果就会明显下降。在防护服的外表面附设一个袋子，使普通的防护服转换为降温防护服。在袋子中插入充有可融化材料使普通的防护服转换为降温防护服。在袋子中插入充有可融化材料14烷和烷和16烷的混合物，融点在烷的混合物，融点在1016摄氏度之间。使用前，将其冷却到摄氏度之间。使用前，将其冷却到摄氏零度以下，以便混合物变成固相。待穿上身时，室外的高温透过摄氏零度以下，以便混合物变成固相。待穿上身时，室外的高温透过相变材料后再作用到人体上，利用相变材料产生的吸热效应，使防护相变材料后再作用到人体上，利用相变材料产生的吸热效应，使防护服具有良好的降温效果。服具有良好的降温效果。（会融化的（会融化的14烷和烷和16烷混合物）烷混合物）相变材料相变材料人体人体防护服防护服热场热场S2F1S1F1S1S4F2S3降温防护服降温防护服冷场冷场58最终解决方案最终解决方案相变原理：相变原理：利用物体相变时产生的某种效应利用物体相变时产生的某种效应(吸热吸热)；(防护服的外表面插入充有可融化防护服的外表面插入充有可融化材料材料14烷和烷和16烷的混合物，融点在烷的混合物，融点在1016摄氏度之间。使用前，降温衫需冷却到摄氏摄氏度之间。使用前，降温衫需冷却到摄氏度以下，以便混合物变成固相。度以下，以便混合物变成固相。)美国专利：美国专利：6,185,742；S3=可融化材料可融化材料降温防降温防护服护服降温防护服降温防护服可融化可融化材料材料会融化会融化材料材料隔热隔热袋子袋子隔热隔热袋子袋子袋内侧袋内侧袋内侧袋内侧会融化材料会融化材料已渐渐融化已渐渐融化59实例：宇航员的手套（实例实例：宇航员的手套（实例2.1.1.2）将手套做成夹层式结构，既要有保暖性又要保证将手套做成夹层式结构，既要有保暖性又要保证戴上手套后操作的柔软性。为了使手套具有良好戴上手套后操作的柔软性。为了使手套具有良好的保暖性，手套内层带有的保暖性，手套内层带有“加热装置加热装置”。加热装置加热装置热场热场手手手套手套冷场冷场S2F1S1F1S1S4F2S3带加热带加热装置的装置的手套手套60 2.1.2向并联式复合物场模型转换向并联式复合物场模型转换如果需要强化一个难以控制的物场模型，而且禁如果需要强化一个难以控制的物场模型，而且禁止替换元素，则可以通过引入第止替换元素，则可以通过引入第2个易控制的场来个易控制的场来建立一个并联式复合物场模型建立一个并联式复合物场模型S2S1F2F1S2F1S161实例：太空中的孵卵器实例：太空中的孵卵器在太空中有着孵化小鸡的正常大气环境和温度，可以使孵卵器保持正常地工作，但唯一不足的是缺乏重力，致使小鸡无法发力。让孵卵器绕着轴心旋转，利用形成的重力附加场，小鸡就可以顺利地出生在太空上了。轴心旋转人造轴心旋转人造重力场重力场F2太空环境场太空环境场卵卵小鸡小鸡S2S1F1S2F1S162实例：快速用铲刀去除墙上的壁纸实例：快速用铲刀去除墙上的壁纸（引入第（引入第2个温度场）个温度场）仅仅利用铲刀来刮除墙面上的壁纸，效率很低，引入了高仅仅利用铲刀来刮除墙面上的壁纸，效率很低，引入了高温蒸汽热场温蒸汽热场F2，用高温蒸汽喷射墙面，墙上的壁纸因失去，用高温蒸汽喷射墙面，墙上的壁纸因失去强度，就能很容易地被去除掉。强度，就能很容易地被去除掉。铲刀机械力铲刀机械力壁纸壁纸铲刀铲刀高温蒸汽高温蒸汽S2S1F2F1S2F1S163组成分系统组成分系统2.2的子系统的子系统 2.2 增强物场模型增强物场模型2.2.1利用更易控制的场替代利用更易控制的场替代2.2.2加大对工具物质的分割程度来达到微观控制转换加大对工具物质的分割程度来达到微观控制转换2.2.3利用毛细管和多孔结构的物质利用毛细管和多孔结构的物质2.2.4提高物质的动态性提高物质的动态性2.2.5构造场构造场2.2.6构造物质构造物质642.2.1利用更易控制的场替代利用更易控制的场替代如果物场系统的效率不足，其工作场无法控制或者难以控如果物场系统的效率不足，其工作场无法控制或者难以控制，那么，就要用可充分控制的场替代不