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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,序言,在远古时期,，,我们祖先曾经应用这些原理创造了震惊世界奇迹；,在当代，,无数应用实例告诉我们：“万变不离其中”，“事物在改变，应用原理没有变”；,在今天和未来，,这些原理将继续指导我们去进行开拓！创新！,阿奇舒勒明确指出：,“处理创造问题过程中所寻求科学原理和法则是客观存在，大量创造面临局部问题和矛盾也是相同，一样技术创造原理和对应处理问题方案，会在以后一次次创新课题中被重复应用，只是被应用技术领域不一样而已。”,第1页,1,表,5,3 40,个创新原理,01、分割原理,02、抽取原理,03、局部特征原理,04、不对称原理,05、组合原理,06、多功效原理,07、嵌套原理,08、反重力原理,09、预先反作用原理,10、预先作用原理,11、预置防范原理,12、等势原理,13、逆向利用原理,14、曲面化原理,15、动态化原理,16、不足或过分作用原理,17、多维化原理,18、振动原理,19、周期性作用原理,20、有效连续作用原理,21、急速作用原理,22、变害为益原理,23、反馈原理,24、中介原理,25、自服务原理,26、复制原理,27、一次性用具替换原理,28、替换机械系统原理,29、气压或液压结构原理,30、柔性壳体或薄膜结构替换原理,31、多孔物质原理,32、变换颜色原理,33、同质化原理,34、自弃与再生原理,35、物理参数改变原理,36、相变原理,37、热膨胀原理,38、强氧化作用原理,39、惰性介质原理,40、复合物质原理,第2页,2,01,分割（分离）,大鼎带耳高,133,厘米，长,110,厘米，宽,78,厘米，重达,875,千克。庞大器物，,分块浇铸,。,司母戊鼎,第3页,3,A,将,一个物体分割成几个独立部分,当代应用实例：,为垃圾回收分门别类地设置多个不一样回收箱。,大货车分割成独立,车头与车厢,发射中,M270,和正在爆裂,M270,子母弹,第4页,4,B,将物体分成可拆卸几部分,当代应用实例：,组合家俱,活动房屋,第5页,5,C,提升物体分割程度,当代应用实例：,活动百叶窗取代,整幅大窗帘,大型平板玻璃批量生产线上辊轴传输线,由单个滚轴向多个滚轴直至用盛满熔化锡槽子来替换,熔化锡,玻璃,第6页,6,钢筋混凝土梁运输,（,美国专利：,6,581,343,）,工程背景：,钢筋混凝土梁广泛用于民用和工业建筑。往往是在工厂造好以后，才运输到工地。过,宽,单段工字型钢筋混凝土梁在公路上运输时需要专用运输车辆。在许多情况下，,（尤其是狭窄路面或山区）,预制混凝土梁运输都是个大问题。,单组钢梁,路面,最大宽度,第7页,7,钢筋混凝土梁运输,应用分割原理,将预制钢筋混凝土梁分成轻易组装和拆卸两部分。,钢梁分,成两半,二分之一钢梁,另二分之一钢梁,平底板,加强柱,螺母,螺栓,第8页,8,02,抽取原理,海拔,1612,米,武夷山主峰大殿,避雷装置,第9页,9,A,抽出物质中“负面部分”,或属性,将物质中不需要部分或有妨碍性质抽取出来,当代应用实例：,干燥剂、冰箱除味剂将潮气和异味抽出。,医学透析治疗,为预防病人过多地接触,X,光，一个特殊设计铅屏使,X,光只射在必需部位,第10页,10,B,抽取物质中必要、有用部分或属性,当代应用实例：,用光纤或光波导分离主光源，以增加照明点；,成份献血，只采集血液中血小板；,微波滤波器；,飞机副油箱（进入战斗时，抛弃副油箱）,手机中,SIM,卡,第11页,11,03,局部特征原理,三个金人哪个最有价值？,第12页,12,A,将物体（或外部环境、外部作用）由同类结构变成异类结构,当代应用实例：,晶体定向生长、氮化、扩散过程温度梯度代替恒定、均一温度。,USB,接口,腿部残疾人鞋,(,高度不一样,),凸轮机构,矿井中为降低粉尘用是喷水装置,向煤矿巷道里喷水，水滴越小，防尘效果越好，但微小水滴易形成雾，造成现场工作困难。处理方法是：喷水枪是由形成沿着小水滴外加一层大水滴组成锥形面。,第13页,13,B,使,物体不一样部分含有不一样功效,当代应用实例：,有轨电车含有用以沿轨道运动金属轮和用于在无轨地段运行普通汽车轮，沿轨道运行时，普通汽车轮作为推进装置，而金属轮用来控制运动方向。,带各种惯用工具瑞士军刀,计算机键盘,尘土过滤器,内层过滤器（深入过滤孔稍小）外层过滤器（初过滤孔稍大）,第14页,14,C,物体各部分都处于最有利于执行工作条件下,当代应用实例：,太阳能硅电池随动装置，用以获取太阳最好照射,工具箱,超声波钻孔机,为降低温度，关键部分用导热材料，,外围部分用耐磨材料,第15页,15,提升液流流速测量精度,（美国专利：,5,861,561,）,工程背景：,管道内流速较低时，出入孔间压差较小。假如压差下降到某个临界值时，测定准确度就会大大降低。,导管,流体,旁通部分,流量计,测量精度会因,流速降低而下降,第16页,16,提升液流流速测量精度,依据局部特征原理,将将测量装置由均匀结构改为不均匀结构：,1,、将进入流量计液体嘴安装在旁通口上，以确保输入液体压力；,2,、使用截面缩小管道。,流量计,喷嘴,缩小截面,第17页,17,04,不对称性原理,6000,年前穿绳提水陶罐,第18页,18,A,将物体形状由对称变为不对称,当代应用实例：,为改进密封性，将,O,型密封圈截面由圆形改为椭圆形；,在搅拌容器中，使用不对称形搅拌叶片；,电插头,(,引入形状不对称用于吸引人们注意来预防不正确使用,),第19页,19,B,已经是不对称形状物体，深入加大其不对称程度,当代应用实例：,底部呈斜面液化气罐,一旦燃气快用完时，,燃气罐会自动发生倾斜,电力冶炼炉,电极非对称地置于炉中，以方便矿石送入和金属溶液流出,第20页,20,05,组合原理,战国时期，我国青铜铸剑,第21页,21,A,在空间上将同类或相邻或辅助操作物体组合在一起,当代应用实例：,将多层玻璃用水粘合在一起，便于磨削加工；,组合音响设备（收音机、,CD,、磁带等）,水陆两用汽车；,集成电路板上多个电子芯片,第22页,22,B,将时间上相同或相近或辅助操作物体组合在一起,当代应用实例：,利用生物芯片可同时化验多项血液指标；,摄影机在拍摄影象时同时录音；,计算机反病毒软件在扫描病毒同时完成隔离、杀毒、移动,/,复制文件等操作。,冷热水混和龙头；,坑道里装有喷嘴掘进器,将热蒸汽喷向冻土方便采掘,第23页,23,06,多功效原理,石刃,石斧,第24页,24,使一物体含有能替换其它物体多项功效,当代应用实例：,门铃和烟气报警器组合；,多用途可折叠沙发床；,带有圆珠笔教鞭；,含有扫描、传真和复印功效打印机；,带电击器手电筒；,便携水壶盖子同时也是水杯。,牙刷把柄内装牙膏,门铃和烟气报警器组合,第25页,25,07,嵌套,早在宋代出现中空、可转动双层象牙雕,第26页,26,A,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，依这类推,当代应用实例：,伸缩式天线；,液压起重；,伸缩式钓鱼杆；,俄罗斯套娃,悬浮式储油箱,可同时存放不一样型号原油,第27页,27,B,使一物体穿过另一物体空腔,当代应用实例：,手机书写笔（平时插入机体上专用孔中）,;,汽车平台上起重机伸缩起重臂。,折刀和可伸缩刀；,滑行门,/,推拉门,教鞭笔,第28页,28,08,反重力原理,曹操称象,第29页,29,A,将物体与另一含有升力物体组合，来赔偿物体重量,当代应用实例：,气球、降落伞、飞艇、船、潜水艇等。,用氦气球悬挂广告条幅,救生圈,第30页,30,B,利用外部,环境（空气动力或流体动力或其它力）来赔偿物体重量,当代应用实例：,风力发动机离心制动性转速调整器,将调整器负载制成可产生气动力制动作用桨叶形，安装在转子垂直轴上，在风增大时，将发动机转子转速控制在一个限定范围,在月球车轮胎里设置球形重物，用以降低月球重心，保持月球车稳定性。,水翼船、潜水艇,轮船,(,应用,水上,浮力承载重物,),有浮力材料制作毛笔笔杆,第31页,31,巨大船坞建造,（美国专利：,3,942,460,）,工程背景：,装配船体通常在造船厂进行。,在陆地上建立,装配大型船只大型造船厂，要建立巨大干船坞，成本过高。,第32页,32,巨大船坞建造,建立水上船坞,利用水浮力来实现重量赔偿,第33页,33,浮式船坞,浮式船坞,大型船坞装着潜艇,第34页,34,09,预先反作用,元代,(1316,年,),所制有着三级漏壶浮箭式刻漏,第35页,35,A,按需要完成作用预先完成反作用,针对需要完成作用而可能出现不利原因，预先施加反作用，用以防范其不利原因产生。,当代应用实例：,在建造铁道时，在铁,道路基转弯处，向转弯产生,离心力方向一侧倾斜。,内有波纹层包装箱纸板,在制作时使其波纹层和表面层反向弯曲，当胶水干燥后，纸板即可到达平直状态,第36页,36,B,对,处于受拉伸状态物体，给予预先施加压力,当代应用实例：,为使混凝土在拉伸状态下很好地工作，预先经过压缩方法将其缩短（提供预应力）,在灌注混凝土之前，对钢筋施加应力,第37页,37,10,预先作用,在南宋末年，在蒙古军队攻占襄阳战斗中，首次使用了半自动投射抛石车,襄阳炮,第38页,38,A,预先部分或全部完成物体所需作用,当代应用实例：,邮票打孔；,不干胶粘贴,（预先将塑料带粘上胶制成“胶带纸”，到时可随用随扯）,为了处理铁道枕木易于腐朽问题，,预先給树木刷上渗透漆,第39页,39,B,预置,物体，一旦需要时能及时地从最方便位置发挥作用,当代应用实例：,为处理马路两旁树木浇灌，在树底土壤中预先埋入水管；,道路转弯、分岔或出口处设置预先提醒牌；,手机预设单键拨号功效；,在停车场安置咪表预付费系统,打石膏时预置锯片,第40页,40,11,预置防范,扁鹊论三弟兄 医术,第41页,41,对可靠性较低物体预置紧急防范办法,当代应用实例,：,图书中防盗磁卡；,汽车安全气囊；,码头边上防撞轮胎；,电闸盒里保险丝。,应急楼梯,/,防火通道,备用,降落伞,第42页,42,12,等势,重达,46.5,吨,永乐大钟,悬挂在二层钟楼上,第43页,43,改变工作条件，降低物体提升或下降,当代应用实例：,三峡大坝水闸利用注水系统调整水位差；,方便轮椅通行无障碍通道；,为方便汽车维修设置地槽；,工厂中自动运料小车,与操作台同高传送带,运输大型预制混凝土管卡车,带轮子“车臂”穿过管子使它稍离地面，即可起运,第44页,44,13,逆向运作,春秋战国时期，楚国有个卖兵器人，在市场上把,矛和盾,放在一起叫卖传说。,从,1901,年“吹尘器到“吸”尘器（赫伯布斯）,第45页,45,A,不以常规要求作用，而是用相反作用来替换,当代应用实例：,在切割金属时，按常规，用冷却液浇在刀具和被加工件表面上进行冷却。然而，采取局部冷却工具工艺，同时给予局部激光，能够大大改进金属切割质量和经济性。,采取冷却内置件方法，使两个套紧物体分离，而不是用加热外层物体。,生产夹心巧克力糖,第46页,46,B,把物体,(,或过程,),上下翻转或倒置,当代应用实例：,把杯子倒置，从下边喷入水来进行清洗；,切割时，为使粒屑不落到零件上，将刀具安装在加工件下,冰箱,滑轮应用,第47页,47,实例：,让机器人倒过来放,改用机器人来操纵机床，刚安装好机器人，以闪电般速度完成全部工作流程。不过，工作半小时后，机器人就停下来了，其罪魁祸首是掉落在机床运动部件上铁屑，工人普通会不停地用刷子扫除铁屑，以保持机床清洁和连续性工作，但对机器人该怎么处理呢？,把机床和机器人倒过来，当产品作用对象和地板之间没有机床时候，铁屑只能掉在地板上，问题也就迎刃而解了。,第48页,48,C,把通常活动部分变为不活动，把通常不活动部分变为活动,当代应用实例：,“,游泳跑步机”,(2.6 X 5.2),零件放置台,铁水槽,铸造大型薄壁零件装置,按常规，铸件是处于静止状态，当铸造大型薄壁铸件时，让装有铁水浇杯静止，而让装有铸型工作台运动。,跑步机,加工中心将工具旋转改为工件旋转,第49页,49,防暴盾,（美国专利：,6,622,607,）,工程背景：,手持式防弹盾牌仅能够保护使用人员部分身体。为了防护整个身体，盾牌面积必须增大。不过，增大盾牌面积会使得盾牌变得沉重、巨大，而且不便于使用。,旧式手提,防暴盾,因面积小不足以防护全身,加大盾面积会使盾变得很沉重使用不便,第50页,50,新型手持防暴盾,用与原来相反动作到达相同目标,(,手持式防弹盾牌必须携带使用。反向作用原理提议：使用防弹盾牌时无须携带。,),新型防暴盾,滚轮,第51页,51,14,曲面化原理,494,497,年南北朝，祖冲之制造了一艘改进船只，有能够,旋转桨轮,（取代直线划船桨），它不用风力，一天能行很远，被称为“千里船”,第52页,52,A,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,当代应用实例：莫比乌斯杯；在建筑上使用弧形、拱形代替直线形,两表面间引入圆角，降低应力集中,飞机场上圆形跑道有没有限长度,转动试验室桌,（变直线为旋转）,第53页,53,B,利用柱状,、球状和螺旋状结构,当代应用实例：,圆珠笔和钢笔球形笔尖，使书写流畅；,安装在不一样高度机床之间进行零件自动升降传送装置是按一定角度以螺旋状形式，方便消除零件传送过程中产生加速,转椅,底部安装球形轮，以利移动,犁头由刀片式改为滚筒式,使工作效率提升,1,倍,第54页,54,C,将,线性运动变成回转运动,利用其产生离心力,当代应用实例：,为提升耐磨性，点焊电极制成旋转滚轮形式。,洗衣机,（经过高速旋转，产生离心力来去除衣物上水分）,油井架装有,80,90,米转轮,第55页,55,15,动态化原理,公元,4,世纪前,西京杂记,一书中提到了,“被中香炉”,第56页,56,A,改变物体或外部环境，使在作用任何阶段，均能到达最正确性能,当代应用实例：,汽车可调整式方向盘、座位、后视镜等；,全部车轮都能转向汽车。,可后掠变机翼飞机,形状记忆合金,可调整直径电焊条以适应改变焊缝宽度,第57页,57,B,将一物体分成彼此能相对改变位置几个部分,笔记本电脑,折叠椅,适应于崎岖路面货车卡车,后支架,前支架,液压钢筒,第58页,58,C,将刚性不活动,物体变为可活动，可移动或含有可自适性,当代应用实例：,可弯曲饮用吸管,医疗检验所使用胃镜和结肠镜,第59页,59,在有限高度场所中模拟极高攀岩墙,（美国专利：,5,919,117,）,工程背景：,攀岩训练应不受天气约束。所以，将攀岩训练机放置在室内。一台固定式攀岩训练机通常有数十米高。这就对其放置地点有限制。,怎样在高度有限房屋内进行模拟,攀岩,训练。,支架,地面,攀岩墙面,固定式攀岩设施,第60页,60,利用有限高度模拟极高攀岩机构,利用动态化原理，,使机构转动方向与训练者攀爬方向相反）,地面,支架,皮带,抓手,构架,活动式,攀岩设施,第61页,61,16,不足或过分作用,当所期望效果难以百分之百实现时，则完成“稍少于”或“稍多于”期望效果，以使问题简化,当代应用实例,：,打磨地面时，先在缝隙处抹上过量填充物；,汽车钢套网状淬火，以提升使用寿命；,设计电参数留有适当安全富裕量；,处理前,处理后,磁发电机导体陶瓷板上塗强磁性导电材料,（过分超额作用）,用化学试剂攻击冰雹,（不足作用）,离子切割,等离子弧发出过分火苗，以确保完全切割,（过分超额作用）,第62页,62,17,多维化原理,东汉时期，马援为说服刘秀平定陇西，用米做“沙盘”，被后人称之为中国最早“,沙盘战术,”。,第63页,63,A,将物体由一维变为二维或由二维变为三维空间运动,当代应用实例：,五轴铣床可准确完成三维复杂曲面切削过程；,螺旋梯,能够降低占用空间,第64页,64,B,利用多,层结构替换单层结构,当代应用实例,：,多层汽车库；,位于商业大厅多层仓库货架；,多层集成电路；,多碟,CD,机,第65页,65,C,将物体倾斜或侧向放置,当代应用实例：,能够倾斜垃圾自动卸载车,；,工作面可变倾斜度绘图桌,圆木竖起来存放,第66页,66,D,利用物体所提供面反面,当代应用实例：,在集成电路板两面都安装电子元件；,在树下放置反射镜提升对太阳光利用（增加光合作用）,第67页,67,利用落在临近面上光流，或落在现有面反面上光流,第68页,68,18,振动原理,唐语林,中记载了一个有趣故事：,钟磬共鸣,，僧人得病,第69页,69,A,使物体处于振动状态,当代应用实例：用于外科手术超声波手术刀,电动剃须刀,微波炉和电磁炉,利用涡流和低频振动降低烹调时间,第70页,70,B,已振动物体，提升其振动频率直至超声频率,当代应用实例：,磁振送料机；,经过测量零件机械振动频率，来腐朽偏差和存在缺点；,热压缩焊接：将导体连接到集成线路板喷镀金属接触层，是压紧工作机构产生机械振动，其频率可在超声波范围内进行控制,机械零件在超音速振动液体中得到清洗,第71页,71,C,利用共振频率,当代应用实例：,利用超声波共振击碎胆结石、肾结石；,音叉,使,共振腔内氢气被加热到,840,摄氏度以上，然后与加入氧气在燃烧室混合燃烧实现燃料本身点火功效）,A,氢燃料、,B,氧化剂、,C,燃烧室,英国研制无噪声风扇是提供电子组件转换成相反相位声音，应用麦克风捕捉电机和叶片噪声，然后再经过扩音器播放出来，噪音就被彻底消除了。,第72页,72,D,用压电振动替换机械振动,当代应用实例：,石英晶体机芯振动驱动高精度钟表,第73页,73,E,结合,电磁场利用超声波振动,当代应用实例：,在感应熔炉中粉碎枝晶；,制造半固态合金；,高频炉中混合合金；,在手术中采取超声波接骨,第74页,74,日本巧妙地处理了在一个展览大厅里，同时需要放置十各种语言播音扩音器，而不会形成声音杂烩,用扬声器发出超声波振动（调制）使每一组扬声器发出两个含有相位相反超声波射线，射线在大厅需要区域交汇，相互抵消，致使经过扬声器就只剩下了播音员声音了。,在地下设置一个由导磁材料制成屏障，经过脉冲磁场能够消除大功率地震波对高层建筑物固有频率形成共振。,第75页,75,19,周期性作用原理,东汉末年，汉灵帝让工匠毕岚造出了一个“,龙骨水车,”,第76页,76,A,用周期性作用（或脉冲动作）替换连续性作用,当代应用实例：,利用可控脉冲对零件进行局部热处理,警车警铃,（间歇性鸣叫来招人注目）,挖煤机钻头充上水并加上脉冲力,脉冲加压浇灌机,第77页,77,B,假如作用已经是周期性，则改变其作用周期频率,当代应用实例：,使用,AM(,调幅,),，,FM(,调频,),，,PWM(,脉宽调制,),来传输信息；,按需要调整分析、检验和测试过程周期性；,第78页,78,C,利用脉动间歇来完成另一个作用,当代应用实例：,在使专心肺呼吸器中，每五次胸廓压缩后，进行一次心肺呼吸；,冲击钻；,利用脉冲原理使烟囱冒出烟变成间歇环状烟雾，使烟雾能升至,3000,米高空,第79页,79,20,有效连续作用,群炉汇流铸“永乐”,第80页,80,A,使组成物体各个部分均能连续保持在满负荷状态下运行,当代应用实例：,汽车在路口停车时，高速飞轮（或液压蓄能器）储存能量，使发动机得以补充能量，发动机在较低功率下工作；,焊接机焊头做成轮状，用旋转运动代替往复运动，以使到达连续作业,轮状焊头,焊料,感应加热器,容器,第81页,81,B,不间断地作用，,消除间歇和中止,当代应用实例：,工厂里倒班制；,半波整流电路变成全波整流电路；,点阵打印机或喷墨打印机,（打印机头在回程中也执行打印）,第82页,82,21,急速作用原理,北齐建立者文宣帝高洋,(529559,年,)“,快刀斩乱麻”,第83页,83,在极高速下进行作用过程或一些阶段,瞬间高速作用，使作用过程中可能产生危险或有害影响降至最小。,当代应用实例,：,快速切断管子，以至使管子来不及产生变形。,发动机快速跃过共振转速范围；,工件变形不过支撑工件砧板不变形；,快速经过有辐射源区域；,急火快勺炒菜。,用,X,射线拍骨片；,摄影用闪光灯,铸造,（锻锤高速落下）,第84页,84,22,变害为益,“,逆风靡舟”,在四百多年前，我国聪明船家创造了逆风靡船方法，而且一直使用至今。,第85页,85,A,利用有害原因，取得有益效果,当代应用实例：,利用垃圾发电,当原油经过管道时会在管道内壁留下沉积物；,当酸性液体经过管道时会腐蚀管道内壁；,让原油和酸性液体轮番从管道经过，能一直保持管道光洁,纸制家俱,废纸,第86页,86,B,将物体有害原因与另一有害原因结合，用以消除物体所存在有害作用,当代应用实例：,发电厂用炉灰碱性中和废水酸性,潜水中用氮氧混合气体,（预防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，先在周围挖一道深沟，振动波到达深沟时，即会反射回来从而抵消冲击波,第87页,87,C,加大有害原因程度，使之不再有害,当代应用实例：,建立防火隔离带,（当森林灭火时，为控制野火蔓延，在野火推进前方，预先用火烧掉一部分草木，以形成隔离带来预防森林大火蔓延）,第88页,88,23,反馈,长城烽火台,伴随长城所形成烽燧制度，以其完备报警设施，完整防御体系，与其遗留至今坚固墙体一样，堪称世界奇迹。,第89页,89,A,引入反馈,经过反馈来控制物质性能,当代应用实例：,利用温控器控制空调机启闭；,利用声控器控制楼道灯开启；,自动浇注电炉依据金属液温度控制电炉输入功率。,声控喷泉,第90页,90,B,若反馈已存在，则改变反馈方式、控制反馈信号大小或灵敏度,当代应用实例：,将管理评价方式由考虑预算差异改为提升用户满意度；,电饭煲依据食物成熟度来自动加温或断电。,在机场,5,英里范围內，改变自动驾驶仪灵敏度。,依据环境亮度自行控制路灯系统,汽化器中燃料经过燃料箱中浮筒自我调整高度,第91页,91,24,中介原理,在商代时，有些人创造了拉弓射箭时用“,扳指,”,扳指虽小，意义重大。,扳指征服了强弓，强弓,装备了军队，军队保卫,了国家。一个不起眼、,辅助性中介物，在特,定社会背景下，竟然,有如此巨大作用。,第92页,92,A,利用中介物体来转移和传递作用,当代应用实例：,机加工中钻孔时用于为钻头或丝锥定位导套；,弹琴用拨子,装配,(,保护产品,),第93页,93,B,将物体和另一个,轻易去除物体暂时组合在一起,当代应用实例：,化学反应中引入催化剂；失蜡浇铸法中腊模；,托盘,铺设钢轨时，在钢轨两边各装两个极易装卸半圆形磁铁插入器，使钢轨因暂时变成圆形便于滚动而减轻劳动强度,铺设钢轨,第94页,94,提升原油脱水充分度与速度,（美国专利：,6,007,702,）,工程背景：,从油井中冒出原油为油中带,水,乳剂，这种乳剂有很高稳定性。利用加热法分离，,“,油水,”,分离不充分。,水由此分离出来,第95页,95,提升原油脱水充分度与速度,在原油中加无机盐并经搅拌后，盐溶液密度大大超出原油密度，,分离充分性和速度就会大大提升。,无机盐和水由此分离出来,原油,无数水液滴,搅拌器转轮,无机盐,第96页,96,25,自服务,北京定陵地宫,石门自锁,第97页,97,A,让物体服务于自我，含有自补充、自修复功效,当代应用实例：,汽车使用有修复缸体磨损作用特种润滑油；,不倒翁玩具；,自补充饮水机,高寒地域高压电线加热办法,每隔,5,米安一个,铁氧体环,，利用铁磁性材料居里点，当气温低于,0,时能自动感应发烧,第98页,98,B,利用,废弃物质资源及能源,当代应用实例：,食物、麦秸、草等有机废物直接填埋作为下一季肥料；,利用了水流冲力使喷灌用喷头自动摆动或旋转，,;,利用热电厂余热供暖；,永不磨损擦刮器,加大擦刮器和传送带之间间隙让涣散物质上粉粒掉落在擦刮器上，从而降低空隙而起到擦刮作用,锥形混凝土坝体,地震时落下沙石对坝体,起到自我保护作用,混凝土坝体,砂、石,重力,第99页,99,26,复制,墨子“,小孔成像,”试验，发觉了凹面及凸面反光镜成像规律。,第100页,100,A,用简易和廉价复制品替换复杂、不便于操作、不轻易取得或易损、易碎、昂贵物体,当代应用实例：,虚拟现实系统，如飞行员虚拟训练系统；,看电视实况转播替换去现场观看；,用唱片、录音磁带、,MP3,或看光盘替换去音乐厅；,第101页,101,B,用按百分比放大或缩小影像（光学复制品）来替换实物,当代应用实例：,用卫星相片测绘替换实地考查，如地图是地形地貌纸面复制；,经过拍照来测量和计算铁路货车上大圆木,第102页,102,C,假如可,见光复制品已被采取，可转向用红外或紫外线光复制品,当代应用实例：,红外报警,/,门禁系统；,集成电路制作紫外重复曝光摄影机。,利用紫外光诱杀蚊蝇,第103页,103,27,一次性用具替换,从竹简、皮革、锦帛到麻,纤维纸，从麻纤维纸到树,皮纸，从树皮纸到竹纸，,从竹纸到废纸、麦杆和稻,草造纸，每一次,造纸术,进步,，都是以更易取得、,更廉价造纸原料出现,为契机，以更先进造纸,技术和更高造纸产量,为结果。,第104页,104,用廉价物体替换昂贵物体，在一些性能上稍作些让步,当代应用实例：,一次性尿布,一次性茶具,替换打火机火柴,，,一次性使用针头,替换,木棍纸棍,火柴,第105页,105,28,替换机械系统原理,秦始皇用磁石建造,磁铁门,预防刺客，以磁场作用来代替繁琐搜身检验,第106页,106,A,用刺激感官方法（光学、声学、味觉、嗅觉）替换机械系统,当代应用实例：,天然气泄漏报警用在天然气中加入气味难闻混合物来替换机械或电气类传感器简单有效,用电热器加热金属棒，观察显微镜下物质微量运动,抛光过程经过话筒来控制,用味觉来检测齿轮上齿破损状态,第107页,107,B,采取,电场、磁场和电磁场与物体进行相互作用,当代应用实例：,为混合两种金属粉末，用电磁场替换机械震动搅拌，能使两种粉末混合得更为均匀；,玩具警犬,在众多棍之中,突然停在一个棍前汪汪直叫,（利用铁磁效应）,第108页,108,C,场替换：,用可变场代替恒定场；用随时间改变场代替定时场；用有组织结构场代替随机场,当代应用实例：,用特定发射方式天线替换早期全方位检测通讯系统；,热塑性物质着上金属复层方法是在电磁场作用下，经过使热塑性物质与加热到温度超出它熔融温度金属粉末相接触而实现。,第109页,109,D,将磁场和强磁性铁磁粒子组合使用,当代应用实例：,铁磁催化剂，展现顺磁状态,磁流变和电流变流体应用；,在熔化金属表面生产玻璃,电磁搅拌形成曲面使熔化金属表面呈波浪状花纹,第110页,110,29,气压与液压结构原理,古人制,渴乌,，巧妙地借用了压力差，以真空负压吸水，形成虹吸作用。再以水静压驱动水来翻过高山，实现连续输水，到达隔山取水,目标；,另一个在数千年前就,已经在应用压力差,例子是中医,拔火罐,。,第111页,111,将物体固体部件用气体或液体部件替换,用气体或液体部件替换物体固体部件，为是利用气体或液体膨胀或静压缓冲功效，,当代应用实例：,采矿坑道中替换木支架可伸缩液压支架；,减缓玻璃门关闭地锁中缓冲阻尼器。,用于建立展厅暂时建筑气囊,用于建睡垫、按摩垫液压充注气囊,降低运动对足底冲击,气垫运动鞋,汽车中安全气囊,第112页,112,30,柔性壳体或薄膜结构替换,以薄纱制成,蚊帐,，能够将蚊子阻挡在蚊帐之外，给自己营造一个轻易入睡空间。,第113页,113,A,用柔性壳体或薄膜结构替换传统结构,当代应用实例：,农业上使用塑料种菜大棚,网球场地上充气薄膜结构保暖装置,柔性计算机键盘,携带方便，高低温不变形，静音设计，体积小，色彩艳丽,第114页,114,B,使用柔性壳体或薄膜将物体与外部环境隔离,当代应用实例：,在蓄水池表面漂浮一层双性材料（一面为亲水性，另一面为疏水性）薄膜，降低水蒸发；,真空铸造时在模型和砂型间加一层柔性薄膜以保持铸型有足够强度；,透明医用薄膜胶带，在包扎好情况下也能方便地观察伤口；,超市里包裹蔬菜和副食品保鲜膜。,用比乒乓球还小漂浮球覆盖在,油库中油面预防油被蒸发,第115页,115,31,多孔物质原理,在南宋时期就使用,焦炭炼铁,，欧洲最早用焦炭炼铁是英国，始于,1788,年。比我国大约晚了,500,年。,第116页,116,A,给,物体加孔或加入（或涂上）辅助多孔物质,当代应用实例：,滑动轴承、涡轮叶片等用多孔材料制造，为强制填充润滑或冷却物质。,液压系统中，泵出油经过,孔状盘，能起到阀门作用,为预防表面沾染硬物或杂质，物体壁用有孔物制作方便将特殊液体随孔泵出，去除表面杂质,第117页,117,B,若一物体已是多孔，则利用这些孔预先引入有用物质,当代应用实例：,将氢存放在多孔纳米管中，容量大且安全；竹纤维，其纤维横截面充满了椭圆形孔隙，能够在瞬间吸收并蒸发大量水分，人称竹纤维为,会呼吸,、绿色环境保护纺织面料。,用药棉沾药水擦伤口,为在液态金属中加入添加剂,将浸透添加剂砖块放入液态金属方法,第118页,118,32,变换颜色原理,先民们在八千年前就已经熟练掌握了,青铜冶炼,技术了，冶炼技术重在掌握冶炼火候。,第119页,119,A,改变物体或周围环境颜色,当代应用实例：,在冲洗照片暗室中使用红色暗灯；,使用随温度改变颜色,示温漆,测量室内温度,第120页,120,B,改变难以观察物体或过程透明度，以提升可视性,当代应用实例：,随光线强弱改变透明度感光玻璃；,确定溶液酸碱度化学试纸；,绷带由透明物质做成，方便,观察伤口改变情况,第121页,121,C,引入有色材料或使用有色添加剂来提升观察物体或作用过程可视性,当代应用实例：,研究水流试验时，在水中加入颜料,紫外光笔判别伪钞；,计算机软件中流场可视化技术；,用于检测光缆破损区变色触膜,光纤,弯折,破损区域,变色触膜,在炼钢厂，使用彩色水帘,保护工人免遭紫外线,第122页,122,D,假如已经使用了颜色添加剂，则可转向借助发光迹线（荧光粉）追踪物质,当代应用实例：,在太阳能电池板上使用抛物面镜来提升能量搜集；,含有发光材料纤维添加到材料中，用此来制造有假证件和现金。,第123页,123,33,同质化原理,建于辽代（,1056,年）山西应县屹立,千年不倒木塔,。,第124页,124,将一物体及与其相互作用其它物体采取同一材料或含有相同性质材料制成,当代应用实例：,使用与容纳物相同材料来制造容器，以降低发生化学反应机会,用金刚石制造,切割钻石工具,（以金刚石粉粒作为切割金刚石工具，切割产生粉末能够回收）,振动杆与熔化钢水同质,用气态氧解涷固态氧,气态氧,固态氧,陶瓷表面,熔化金属,振动杆,第125页,125,34,自弃与再生原理,古代,失腊熔模,铸造法,第126页,126,A,物体中已经完成功效和无用部分自动消失，或在工作过程中自动改变,当代应用实例：,用冰块做夯土筑坝模板，完工后，,冰块融化（干冰升华）只剩下土坝。,胶囊药品,外壳自行,溶化,瑞典企业已开始生产可自动化解环境保护瓶,微型弹簧制造（将弹簧绕在被冻洁弹簧芯上，而后，将芯熔化）,第127页,127,B,在工作过程中消耗或降低部分自动再生,当代应用实例：,自动铅笔,第128页,128,35,物理参数改变原理,北宋咸平二年杨延昭 以冰墙退敌巧妙地利用水物理状态改变，竟然能够拒敌于城池之外。,第129页,129,A,改变物体物理状态,为增强有效功效，将物体在固态、液态、气态、位置、动静状态等各项物理状态方面进行转换,当代应用实例：,将气体液化，以减小体积便于运输,第130页,130,B,改变物体浓度或粘度,当代应用实例：,用液态洗手液代替固体肥皂,洁净效应更加好，且能够定量控制使用，降低浪费,洗手液,固体肥皂,第131页,131,C,改变物体柔性（灵活性）程度,当代应用实例：,跳水运动员在训练期间，自跳台跳入水池发生错误时，教练在运动员落水区域接通压缩空气脉冲，在这种情况下水起泡沫，变得非常柔软，防止了运动员受伤。,内部装有簧片流体定量调整器,经过调整簧片间距来控制流量,第132页,132,D,改变物体温度或体积,当代应用实例：,将温度升高到居里点，铁磁体改变成顺磁体,烹饪,（利用升温改变食品色、香、味）,第133页,133,E,改变压力,采取真空吸入方法改变水泥流动性,利用大气压力差改变高层建筑空气流动性能,第134页,134,36,相变原理,“,冰鉴”,我国在战国时期人造“冰箱”。利用相变，溶冰保鲜,第135页,135,利用物体相变时产生效应,（如：物体体积改变、热释放或吸收等）,利用物体相变时产生效应来实现某种有效功效,当代应用实例：,水在冻结后会膨胀，可用于爆炸,预先冻好冰块放入便携式容器内，用于短期保留所携带物品处于冷却状态,用于密封截面形状不一样导管和孔口塞头制成杯型，里面充有易熔金属合金，它在凝固时膨胀，从而确保结合处密封和严实,高效磨石（由水和磨砂混合乳状物冻结而成）,第136页,136,提升降温防护服防护效果,（美国专利：,6,185,742,）,工程背景：,保护焊工，炼钢工低导热材料防护服在短时间内效果很好。很快，衣服内外温度到达平衡。,第137页,137,提升降温防护服防护效果,防护服外表面插入充有可融化材料,14,烷和,16,烷混合物，融点在,1016,摄氏度之间。使用前，降温衫需冷却到摄氏度以下，方便混合物变成固相，使,相变时产生吸热,固相会熔化材料,固相会熔化,材料,降温防护服,降温防护服,会熔化材料已经熔化了,袋子,袋子,小隔室壁,小隔室壁,第138页,138,37,热膨胀,李冰父子在四川灌县修建都江堰,，以火烧巨石，然后在石上浇水，待岩石自然爆裂，则很轻易凿开。利用岩石热胀冷缩不均从而易于崩裂施工经验，在我国历代水利工程中不停应用。,第139页,139,A,使用热膨胀或冷,/,热收缩物质（或材料）,改变温度，利用一物质（或材料）热胀冷缩实现功效或完成某一操作,当代应用实例：,装配双环钢件时，将外环升温膨胀，再将两环装配，待恢复常温后内外环就紧紧装配在一起了；,随温度改变启闭暖房通风窗,温度计指针随室外温度改变上升或下降,第140页,140,B,组合使用含有,不一样热膨胀系数物质,当代应用实例：,热敏开关（因为两片金属热膨胀系数不一样，对温度敏感程度也不一样，温度改变时会发生弯曲，从而实现温度控制）,在轴承中由热膨胀产生空隙，能够由两种含有不一样膨胀系数金属做成锥形体来调整,第141页,141,38,强氧化原理,在宋元时期，麻农们创造了,“半浸半晒”麻,新方法。,利用从一级向更高一级氧化转换：,从空气到富氧空气,从富氧空气到纯氧,从纯氧到离子化氧,从离子化氧到臭氧化氧,从臭氧化氧到臭氧,从臭氧到单氧,第142页,142,A,用富氧替换普通空气,当代应用实例：高炉富氧送风能够提升铁产量,为持久在水下呼吸，水下呼吸器中储存压缩空气,空气经过有孔管道输入，用以增强水净化,空气,第143页,143,B,用纯氧替换富氧,当代应用实例：使用纯氧乙炔气进行更高温度切割。,用高压纯氧杀灭伤口细菌,铸铁时，在炼铁炉中加入纯氧,废气,矿石,氧气,第144页,144,C,使用离子化氧代替纯氧,空气或氧气经电离放射处理产生离子化氧气,当代应用实例：,空气过滤器经过电离空气来捕捉污染物；,在化学试验中使用离子化气体加速化学反应；,在纯氧环境中等离子电弧切割不锈钢,第145页,145,D,使用,臭氧替换离子化氧,当代应用实例：,臭氧溶于水中去除船体上有机污染物。,在臭氧介质中进行制备纯铁铂过程，强烈氧化能够提升铁铂纯度。,在潜水艇压缩舱发动机中用臭氧做氧化剂，可使燃料得到充分燃烧,搅拌器,臭氧,燃料,第146页,146,39,惰性介质原理,马王堆女尸,千年不朽奥秘，功在真空,。,第147页,147,A,用惰性气体环境替换通常环境,当代应用实例：,霓虹灯为预防灯丝氧化,用氩气等惰性气体填充灯泡,为预防焊缝氧化，将一惰性气体罩在电弧上,第148页,148,B,将中性或惰性气体与一物体结合,当代应用实例：,利用泡沫添加剂来吸收声振动，如高保真音响；,为了提升储备棉花可靠性，预防棉花在运输和存放过程中发生燃烧，将棉花用惰性气体处理,用泡沫隔离空气灭火,为预防腐蚀，在大型轮船全部内部