创新思维方法与训练

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1、创新思维方法与训练1.什么是技术冲突，简述几个例子技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用作用的引人或有害效应的消除导致一个或几个子系统或整个系统变坏。技术冲突常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突。如:在一子系统中引人一有用功能，导致另一子系统产生一有害功能，或加强了己存在的另一有害功能;消除一有害功能导致另一子系统有用功能变坏;有用功能的加强或有害功能的减弱使另一子系统或整个系统变得太复杂。技术冲突可用图1表示。特征参数A与特征参数B构成一对技术冲突，两个参数各自向好的趋势发展均以对方向

2、坏的趋势发展为代价，因此图中曲线称为等设计能力曲线。 技术冲突传统设计策略的解法是在等设计能力曲线上找出一个解决冲突的折衷点C。而TRIZ的策略是要消除冲突。两种解法的区别如图2所示。TRIZ所得到冲突的解分为两类:离散解彻底消除了技术冲突，或新解使得原有技术冲突不再存在;连续解使新解部分消除了冲突，但其余冲突仍然存在。这一系列存在的其余冲突称为冲突链，如图2中的一系列虚线n所示。例子：例如:波音公司改进737设计时，需要将使用中的发动机加大功率.功率越大，发动机工作时需要的空气越多，发动机罩的直径随之增大，

3、导致机罩离地面的距离减小，而距离的减小是不允许的，如图6所示。上述的改进设计中己出现了一个技术冲突，既希望发动机吸人更多的空气，但又不希望发动机罩与地面的距离减少。由冲突解决矩阵可以查出，第1,4,7,35条原理是可用原理.其中第1条原理为分割原理，既把一物体分解成为几个独立的部分。第4条原理为不对称原理，既改变物体的形状，使其由对称变为不对称，或假如一个物体是不对称的，增加其不对称的程度第7条原理为嵌套原理，即将一物体放在另一物体内部或使一部件穿过另一部件的空腔。第35条原理为参数改变原理，即改变物体的物理

4、状态。   最终的设计为:将发动机和机罩分割考虑，要增加发动机的功率，势必要增加其直径，而发动机罩的直径也相应增加，以便增加空气的吸人量，但为了保持与地面的距离，把发动机罩的底部由圆弧变为平直线。该设计采用了分割、不对称、嵌套和参数改变原理。      再如，汽车安全气囊的开发。安全气囊是保护司机发生意外时不受到伤害的安全装置，单个气囊打开的可能方向为水平和垂直，很难控制气囊覆盖司机的碰撞面。而安全气囊的大小又取决于司机的平均尺寸，单个气囊不能完全适宜于矮小或高大的司机，由于空间上的需求和分离原理中单个单元易

5、于控制的原理，将气囊设计为多个气囊的组合，既保证气囊打开能够覆盖司机碰撞面，又可以适应不同身材的司机。TRIZ的规律预测了安全气囊技术进化的进程，从单一气囊到多个气囊，从到泡沫气囊到粉状气囊的保护系统的产生与发展，而具有空间需求的分离原理和进化规律的组合导致了问题解的突破(见图7)。1.用“分离原理”解决生活中遇到的问题（1）油水分离现在首选超声除油，原理是超声波是频率为16kHz以上高频声波，超声波除油是基于空化作用原理。当超声波作用于除油液时，由于压力波(疏密波)的传导，使溶液在某一瞬间受到负应力，而在紧

6、接着的瞬间受到正应力作用，如此反复作用。当溶液受到负压力作用时，溶液中会出现瞬时的真空，出现空洞，溶液中蒸汽和溶解的气体会进入其中，变成气泡。气泡产生后的瞬间，由于受到正压力的作用，气泡受压破裂而分散，同时在空洞周围产生数千大气压的冲击波，促使油污剥离。超声波强化除油，就是利用了冲击波对油膜的破坏作用及空化现象产生的强烈搅拌作用。其次也有离子树脂，活性炭除油等等赞同（2）色谱分离原理吸附色谱法：利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差别而使之分离的色谱法称为吸附色谱法。适于分离不同种类的化合物(例如，分离醇类

7、与芳香烃)。分配色谱法：利用固定液对不同组分分配性能的差别而使之分离的色谱法称为分配色谱法。离子交换色谱法：利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。它不仅广泛地应用于无机离子的分离，而且广泛地应用于有机和生物物质，如氨基酸、核酸、蛋白质等的分离。尺寸排阻色谱法：是按分子大小顺序进行分离的一种色谱方法，体积大的分子不能渗透到凝胶孔穴中去而被排阻，较早的淋洗出来；中

8、等体积的分子部分渗透；小分子可完全渗透入内，最后洗出色谱柱。这样，样品分子基本按其分子大小先后排阻，从柱中流出。被广泛应用于大分子分级，即用来分析大分子物质相对分子质量的分布。亲和色谱法：相互间具有高度特异亲和性的二种物质之一作为固定相，利用与固定相不同程度的亲和性，使成分与杂质分离的色谱法。例如利用酶与基质(或抑制剂)、抗原与抗体，激素与受体、外源凝集素与多糖类及核酸的碱基对等之间的专一的相互作用