《創(chuàng)新設(shè)計(jì)-TRIZ系統(tǒng)化創(chuàng)新教程》課件 第10章 技術(shù)沖突分析

第三篇發(fā)明問題求解工具篇?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)研究所通過根原因分析，在功能模型上確定沖突區(qū)域后，從沖突區(qū)域和重要子系統(tǒng)或系統(tǒng)兩方面分析理想解，然后選擇理想解實(shí)現(xiàn)策略，根據(jù)不同求解策略，應(yīng)用不同的問題求解方法和工具，在求解過程中，要充分利用資源列表中列出的可用資源，如圖0.1所示。問題求解策略與求解方法和工具的選擇建立問題物質(zhì)-場模型消除根原因出現(xiàn)沖突改變功能的實(shí)現(xiàn)方式裁剪元件或功能更理想系統(tǒng)的預(yù)測搜索與問題相關(guān)的專利新產(chǎn)品開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)解沖突解決理論功能元描述+基于效應(yīng)知識(shí)庫的功能求解裁剪規(guī)則和流程技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論類比設(shè)計(jì)、專利規(guī)避設(shè)計(jì)破壞性性創(chuàng)新、集成創(chuàng)新求解策略對(duì)應(yīng)的問題求解方法與工具圖0.1問題求解策略與求解方法和工具的對(duì)應(yīng)關(guān)系資源列表沖突區(qū)域的理想解系統(tǒng)或重要子系統(tǒng)的理想解增加新功能或作用（1）由根原因分析確定的沖突區(qū)域可以建立問題物質(zhì)-場模型，物質(zhì)-場分析就是在此基礎(chǔ)上，選擇物質(zhì)-場轉(zhuǎn)換原則，或應(yīng)用76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解獲取解決方案。（2）根據(jù)根原因分析結(jié)果，嘗試通過某種措施消除根原因，然后分析根原因改變帶來的不利影響，從而可以構(gòu)建沖突，應(yīng)用沖突解決理論進(jìn)行求解。（3）如果嘗試改變沖突區(qū)域、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)方式，或者增加新功能或作用，需要把功能重新描述，用功能元或功能結(jié)構(gòu)表達(dá)所求解功能，然后用效應(yīng)知識(shí)庫求解。（4）可以對(duì)沖突區(qū)域或系統(tǒng)內(nèi)元件及其功能進(jìn)行裁剪，應(yīng)用裁剪規(guī)則和流程進(jìn)行求解。（5）如果設(shè)計(jì)的目的或采用的手段是用新系統(tǒng)代替原有系統(tǒng)，即對(duì)更理想的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測，可以應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論對(duì)系統(tǒng)或系統(tǒng)內(nèi)元件進(jìn)行分析。（6）如果是搜索其他企業(yè)或領(lǐng)域?qū)ν粏栴}的解，需要進(jìn)行類比設(shè)計(jì)和專利規(guī)避設(shè)計(jì)。（7）如果是處于新產(chǎn)品開發(fā)的目的，可以采用破壞性創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論或效應(yīng)知識(shí)庫、類比設(shè)計(jì)和專利規(guī)避設(shè)計(jì)進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)。問題求解策略與求解方法和工具的選擇第10章技術(shù)沖突解決理論創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究所主要內(nèi)容沖突及其分類技術(shù)沖突的通用化發(fā)明原理沖突矩陣與技術(shù)沖突解決過程案例分析引言在經(jīng)過問題分析階段確定根原因之后，解決問題最直接的方法就是通過一定的措施改變或消除根原因。因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)的對(duì)象是一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，系統(tǒng)中任何元件的改變都會(huì)對(duì)其它元件或系統(tǒng)產(chǎn)生積極或消極的影響，即會(huì)出現(xiàn)沖突。Altshuller在總結(jié)大量專利中解決各種沖突的原理基礎(chǔ)上，提出了沖突解決理論，致力于從根本上解決沖突。10-1沖突及其分類在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中往往需要處理沖突，如在設(shè)計(jì)中遇到的相反的需求，原有問題的解決導(dǎo)致新的問題出現(xiàn)等。速度提升But油耗增加、票價(jià)提高、安全隱患提高10-1沖突及其分類（1）Altshuller將沖突分為三類：（1）管理沖突（Administrativecontradictions）指為了避免某些現(xiàn)象或希望取得某些結(jié)果，需要做一些事情，但不知如何去做。管理沖突不作為經(jīng)典TRIZ的研究內(nèi)容。（2）技術(shù)沖突（Technicalcontradictions）技術(shù)沖突是指一個(gè)作用同時(shí)導(dǎo)致有用及有害兩種結(jié)果，也可指有用作用的引入或有害效應(yīng)的消除導(dǎo)致一個(gè)或幾個(gè)子系統(tǒng)或系統(tǒng)變壞。（3）物理沖突（Physicalcontradictions）物理沖突是指為了實(shí)現(xiàn)某種功能，一個(gè)子系統(tǒng)或元件應(yīng)具有一種特性，但同時(shí)出現(xiàn)了與此特性相反的特性10-1沖突及其分類（2）技術(shù)沖突出現(xiàn)的三種情況：在一個(gè)子系統(tǒng)中引入一種有用功能，導(dǎo)致另一個(gè)子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害功能，或加強(qiáng)了已存在的一種有害功能。消除一種有害功能導(dǎo)致另一個(gè)子系統(tǒng)有用功能變壞。有用功能的加強(qiáng)或有害功能的減少使另一個(gè)子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得復(fù)雜。（3）物理沖突出現(xiàn)的兩種情況：一個(gè)子系統(tǒng)中有用功能加強(qiáng)的同時(shí)導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有害功能的加強(qiáng)；一個(gè)子系統(tǒng)中有害功能降低的同時(shí)導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有用功能的降低。10-1沖突及其分類例：真空吸塵器噪音問題的沖突分析真空吸塵器產(chǎn)生大量噪音，如何降低吸塵器的噪音水平呢？這就是管理沖突。技術(shù)沖突-1：如果采用更少的阻尼材料，吸塵器功率是足夠的，但噪音水平太高技術(shù)沖突-2：如果增加阻尼材料，噪音水平會(huì)降低，但是吸塵器功率是不能接受的；吸塵器的尺寸會(huì)增大，風(fēng)機(jī)溫度會(huì)提高。氣流不得不小且平穩(wěn)，以降低噪聲；氣流不得不大且波動(dòng)，以提供有效的吸力。氣流既要大又要小，既要平穩(wěn)又要波動(dòng)，對(duì)同一對(duì)象提出相反的要求，這就是物理沖突。10-2技術(shù)沖突的通用化1.技術(shù)沖突的表達(dá)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的沖突是普遍存在的。由于不同的工程系統(tǒng)中工程參數(shù)不同，需要一種通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的方法描述工程系統(tǒng)中沖突。通過對(duì)250萬件專利的詳細(xì)研究，TRIZ理論提出用39個(gè)通用工程參數(shù)描述沖突。實(shí)際應(yīng)用中，首先要把改進(jìn)的目標(biāo)與導(dǎo)致的結(jié)果分別用39個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)中的某兩個(gè)或幾個(gè)參數(shù)來表達(dá)。然后運(yùn)用沖突矩陣(阿奇舒勒矩陣）得到相應(yīng)的發(fā)明原理，幫助解決問題。10-2技術(shù)沖突的通用化2.通用工程參數(shù)39個(gè)工程參數(shù)涉及運(yùn)動(dòng)物體和靜止物體，是指：運(yùn)動(dòng)物體一一與問題相關(guān)的兩個(gè)或多個(gè)部件間，發(fā)生任何形式的相對(duì)移動(dòng)時(shí)，不論移動(dòng)距離是幾毫米或是一段距離，不論直線運(yùn)動(dòng)或是曲線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)物體即是運(yùn)動(dòng)的。靜止物體一一與問題相關(guān)的兩個(gè)或多個(gè)部件間，沒有發(fā)生任何形式的相對(duì)移動(dòng)時(shí)，這個(gè)物體即是靜止的。參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱說明1運(yùn)動(dòng)物體的重量(Weight

of

movingobject)運(yùn)動(dòng)物體在重力作用下的重量。2靜止物體的重量(Weight

of

stationaryobject)靜止物體在重力作用下的重量。3運(yùn)動(dòng)物體的長度(Length

of

movingobject)運(yùn)動(dòng)物體的線性尺寸，也可等同于“寬度”“長度”“高度”等。4靜止物體的長度(Length

of

stationaryobject)靜止物體的線性尺寸，也可等同于“寬度”“長度”“高度”等。5運(yùn)動(dòng)物體的面積(Area

of

moving

object)運(yùn)動(dòng)物體的內(nèi)部或外部的表面面積，也包括接觸面積和有效面積。6靜止物體的面積(Area

of

stationaryobject)靜止物體的內(nèi)部或外部的表面面積，也包括接觸面積和有效面積。7運(yùn)動(dòng)物體的體積(Volume

of

movingobject)運(yùn)動(dòng)物體或其周圍空間所占的體積。8靜止物體的體積(Volume

of

stationaryobject)靜止物體或其周圍空間所占的體積。9速度(Speed)物體的運(yùn)動(dòng)速度或各種過程或行為的進(jìn)行速率。速度包括相對(duì)速度或是絕對(duì)速度；線性速度或曲線速度。10力(Force)任何改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的相互作用?？梢允侵本€或曲線軌跡，等同于扭矩。包含靜態(tài)力和動(dòng)態(tài)力，以及“電子力”或電壓。11應(yīng)力或壓力(Stress

or

pressure)單位面積上施加的力。壓力是力作用在物體上的一種效果。類似的還有張力、壓縮。包含靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的影響，比如疲勞和蠕變。預(yù)應(yīng)力不包含在內(nèi)。12形狀(Shape)部件或系統(tǒng)的外部輪廓或外貌。13結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性(Stability

of

the

objects）系統(tǒng)的完整性及系統(tǒng)組成部分之間的關(guān)系。磨損、化學(xué)分解、拆卸以及熵増都影響穩(wěn)定性。14強(qiáng)度(Strength)物體抵抗外界變化的能力，對(duì)破壞的抵抗力，也包括韌性和硬度?？梢岳斫鉃閺椥詷O限、塑性極限或強(qiáng)度極限；抵抗疲勞形變或蠕變的能力；抵抗直線或曲線力矩的能力。10-2技術(shù)沖突的通用化15運(yùn)動(dòng)物體作用時(shí)間(Duration

of

action

by

a

moving

object)運(yùn)動(dòng)物體執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作所花費(fèi)的平均時(shí)間。平均時(shí)間也包括分解檢修、維護(hù)或故障間隔時(shí)間的周期。16靜止物體作用時(shí)間(Durationofactionbyastationary）靜止物體執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作所花費(fèi)的平均時(shí)間。平均時(shí)間也包括分解檢修、維護(hù)或故障間隔時(shí)間的周期。17溫度(Temperature)物體或系統(tǒng)所處的規(guī)律的或可感知的熱狀態(tài)。廣泛的還包括其他熱參數(shù)，如比熱容、熱導(dǎo)率、核輻射和對(duì)流的參數(shù)。18光照強(qiáng)度/亮度(Illuminationintensity/brightnes）單位面積上的光通量，系統(tǒng)的光照特性，如亮度，光線質(zhì)量。19運(yùn)動(dòng)物體的能量(Use

of

energy

bymoving

object)能量是運(yùn)動(dòng)物體做功的一種度量。主要是物體實(shí)際使用能量的參數(shù)。20靜止物體的能量(Use

of

energy

bystationary

object)能量是靜止物體做功的一種度量。主要是物體實(shí)際使用能量的參數(shù)。21功率(Power)能量的輸出效率。22能量損失(Loss

of

energy)物體做無用功時(shí)消耗的能量。23物質(zhì)損失(Loss

of

substance)部分或全部、永久或臨時(shí)的材料、部件或子系統(tǒng)等物質(zhì)的損失。24信息損失(Loss

of

information)部分或全部、永久或臨時(shí)的數(shù)據(jù)損失。包含從任何相關(guān)的信息獲取模式（VAK0G:視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺）獲得的信息。25時(shí)間損失(Loss

of

time)時(shí)間效率低下一一等待期、蕭條期等。26物質(zhì)或事物的數(shù)量(Amount

of

substance)材料、部件及子系統(tǒng)等的數(shù)量，它們可以被部分或全部、臨時(shí)或永久的被改變。27可靠性(Reliability)系統(tǒng)按預(yù)期方式和狀態(tài)完成需求功能的能力。也包括物體或系統(tǒng)保持相關(guān)功能的持續(xù)能力，即耐久性10-2技術(shù)沖突的通用化28測試精度(Measurement

accuracy)系統(tǒng)特征的實(shí)測值與實(shí)際值之間的誤差。減少誤差將提高測試精度。29制造精度(Manufacturingprecision)系統(tǒng)或物體的實(shí)際性能與所需性能之間的誤差。30物體對(duì)外部有害作用的敏感性(Object

affected

harmfulfactors)物體對(duì)受外部或環(huán)境中的有害因素作用的敏感程度。包括相關(guān)問題的安全性。31物體產(chǎn)生的有害因素(Object

generatedharmful

factors)有害因素將降低物體或系統(tǒng)的效率，或完成功能的質(zhì)量。這些有害因素是由物體或系統(tǒng)操作的一部分而產(chǎn)生的。包括污染、輻射、噪聲、振動(dòng)等。32可制造性(Ease

of

manufacture）物體易于制造、加工、裝配的能力，也包括易于檢測。33可操作性(Ease

of

operation)要完成的操作應(yīng)需要較少的操作者、較少的步驟以及使用盡可能簡單的工具。一個(gè)操作的產(chǎn)出要盡可能多。34可維修性(Ease

of

repair)物體修理方便、舒適、簡單、節(jié)省時(shí)間以及不易發(fā)生錯(cuò)誤的能力。同時(shí)也涉及到維修工具方便得到和能夠就地修理的能力。10-2技術(shù)沖突的通用化35適應(yīng)性及多用性(Adaptabilityorversatility)物體或系統(tǒng)響應(yīng)外部變化的能力，或應(yīng)用于不同條件下的能力。系統(tǒng)多用途、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、使用操作靈活以及具有通用性。36裝置的復(fù)雜性(Device

complexity)系統(tǒng)中元件數(shù)目及多樣性，如果用戶也是系統(tǒng)中的元素將増加系統(tǒng)的復(fù)雜性。掌握系統(tǒng)的難易程度是其復(fù)雜性的一種度量。涉及的問題有可使用性、功能數(shù)量和過剩部件數(shù)量。37監(jiān)控與測試的困難程度(Difficulty

of

detectingand

measuring)如果一個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、需要較長的時(shí)間建造及使用，或部件與部件之間關(guān)系復(fù)雜，都使得系統(tǒng)的監(jiān)控與測試?yán)щy。測試精度高，増加了測試的成本也是測試?yán)щy的一種標(biāo)志。38自動(dòng)化程度(Extent

of

automation)是指系統(tǒng)或物體在無人操作的情況下完成任務(wù)的能力。自動(dòng)化程度的最低級(jí)別是完全人工操作。最高級(jí)別是機(jī)器能自動(dòng)感知所需的操作、自動(dòng)編程和對(duì)操作自動(dòng)監(jiān)控。中等級(jí)別的需要人工編程、人工觀察正在進(jìn)行的操作、改變正在進(jìn)行的操作及重新編程。39生產(chǎn)率(Productivity)單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)完成有用功能（創(chuàng)造價(jià)值）或執(zhí)行操作的數(shù)量?；蚴敲客瓿梢豁?xiàng)有用功能或操作所消耗的時(shí)間。也可以理解為單位成本內(nèi)系統(tǒng)完成有用功能（創(chuàng)造價(jià)值）或執(zhí)行操作的數(shù)量。或是每完成一項(xiàng)有用功能或操作所消耗的成本。10-2技術(shù)沖突的通用化10-2技術(shù)沖突的通用化39個(gè)通用工程參數(shù)可分為如下三類:（1）通用物理及幾何參數(shù)：No.1-12，No.17-18，No.21。（2）通用技術(shù)負(fù)向參數(shù)：No.15-16，No.19-20，No.22-26，No.30-31。（3）通用技術(shù)正向參數(shù)：No.13-14，No.27-29，No.32-39。

負(fù)向參數(shù)(Negativeparameters)指這些參數(shù)變大時(shí)，使系統(tǒng)或子系統(tǒng)的性能變差。如子系統(tǒng)為完成特定的功能所消耗的能量(No.19-20)越大，則設(shè)計(jì)越不合理。

正向參數(shù)(Positiveparameters)指這些參數(shù)變大時(shí)，使系統(tǒng)或子系統(tǒng)的性能變好。如子系統(tǒng)可制造性(No.32)指標(biāo)越高，子系統(tǒng)制造成本就越底。10-2技術(shù)沖突的通用化3.技術(shù)沖突的標(biāo)準(zhǔn)化描述對(duì)于一個(gè)技術(shù)沖突問題，采用“如果_采用的措施__；那么_實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)目標(biāo)；但是_導(dǎo)致的不期望的結(jié)果”（IF…，then，but…）的形式來描述。改進(jìn)目標(biāo)與不期望的結(jié)果間就構(gòu)成了技術(shù)沖突。例如：737飛機(jī)改進(jìn)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量需要增大的問題。問題描述為：如果增大發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩的直徑，那么發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量能夠增大，但是發(fā)動(dòng)機(jī)距離地面的距離減小，安全性降低。5.技術(shù)沖突分析過程第一步：明確要實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)目的是什么？改進(jìn)目的可以是系統(tǒng)改進(jìn)的最終目的，也可以是期望的子系統(tǒng)或元件的改變。然后從通用工程參數(shù)中找到1個(gè)或幾個(gè)能夠反映改進(jìn)目的的參數(shù)作為改進(jìn)參數(shù)；第二步：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或通常的做法，或者應(yīng)用效應(yīng)知識(shí)庫確定能夠達(dá)到改進(jìn)目的的途徑或方法。第三步：分析如果采用第二步的途徑或方法，除了能達(dá)到預(yù)定改進(jìn)目的，還會(huì)產(chǎn)生哪些不期望的結(jié)果？然后從通用工程參數(shù)中找到1個(gè)或幾個(gè)能夠反映不期望結(jié)果的參數(shù)作為惡化參數(shù)。第四步：改進(jìn)參數(shù)和惡化參數(shù)就構(gòu)成沖突，如果改進(jìn)參數(shù)和惡化參數(shù)分別不止一個(gè)，則進(jìn)行組合得到多對(duì)沖突。改善參數(shù)常用改進(jìn)措施或途徑惡化參數(shù)一般描述功率、進(jìn)氣量加大進(jìn)氣罩直徑安全性降低通用工程參數(shù)功率、運(yùn)動(dòng)物體的體積可靠性10-2技術(shù)沖突的通用化10-3發(fā)明原理1.發(fā)明原理

是對(duì)解決沖突的原理的抽象表述，描述了系統(tǒng)或元件發(fā)生變化的原理。序號(hào)名稱序號(hào)名稱序號(hào)名稱序號(hào)名稱1分割11預(yù)補(bǔ)償21緊急行動(dòng)31多孔材料2分離12等勢性22變有害為有益32改變顏色3局部質(zhì)量13反向23反饋33同質(zhì)性4不對(duì)稱14曲面化24中介物34拋棄與修復(fù)5合并15動(dòng)態(tài)化25自服務(wù)35參數(shù)變化6多用性16未達(dá)到或超過的作用26復(fù)制36狀態(tài)變化7套裝17維數(shù)變化27用低成本、不耐用的物體代替昂貴、耐用的物體37熱膨脹8重量補(bǔ)償18振動(dòng)28機(jī)械系統(tǒng)的替代38加速強(qiáng)氧化9預(yù)加反作用19周期性動(dòng)作29氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)39惰性環(huán)境10預(yù)操作20有效作用的連續(xù)性30柔性殼體或薄膜40復(fù)合材料10-3發(fā)明原理上述發(fā)明原理的效能可以歸結(jié)為：提高系統(tǒng)效率：

10、14、15、17、18、19、20、28、29、35、36、37、40消除有害作用：

2、9、11、21、22、32、33、34、38、39改善操作和控制：

12、13、16、23、24、25、26、27提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性：

1、3、4、5、6、7、8、30、3110-3發(fā)明原理2.發(fā)明原理詳解發(fā)明原理1:分割（Segmentation）（1）將一個(gè)系統(tǒng)或物體分解成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)或子部分。如可開啟橋面、管鉗、多芯插頭、相機(jī)鏡頭等（2）使一個(gè)系統(tǒng)和物體易于組裝和拆卸。

如自行車模塊化、活頁筆記本、組合家具等

（3）増加物體相互獨(dú)立部分的程度。如使用多個(gè)控制表面的空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)、將8閥內(nèi)燃機(jī)擴(kuò)展為16或24閥、多頭剃須刀、3D打印等。

10-3發(fā)明原理發(fā)明原理2:分離（Takingout-Separation）在特定情況下，系統(tǒng)提供的一些功能中，可能有些是不需要的甚至有害的，設(shè)計(jì)一種系統(tǒng)去除或隔離無用功能。（1）將一個(gè)物體中的“干擾”部分分離出去例：將空調(diào)中壓縮機(jī)置于室外、別墅中的車庫、候機(jī)大廳中的專用吸煙室、汽車排煙管設(shè)置在后部、燃?xì)鉄崴靼惭b在戶外、航母的煙囪設(shè)置在艦島內(nèi)部（2）將物體中的關(guān)鍵部分挑選或分離出來例：加工車間中的休息室、辦公區(qū)中的透明（如玻璃）隔離室、夜晚，利用狗叫聲，而不是真正的狗，作為防盜警示器、為了安全和避免污染環(huán)境，采用電子炮代替火藥炮或煤氣炮、空中加油機(jī)、稻草人等10-3發(fā)明原理發(fā)明原理3:局部質(zhì)量（Localquality）（1）將物體或系統(tǒng)的均勻結(jié)構(gòu)變?yōu)椴痪鶆蚪Y(jié)構(gòu)。例如例：將系統(tǒng)的溫度、密度、壓力由恒定值改為按一定的斜率增長或降低

材料表面的涂層、電鍍、防腐處理、表面熱處理

市場細(xì)分

增加建筑物下部墻的厚度使其能承受上部重量

混凝土中的非均勻分布鋼筋產(chǎn)生所需要的強(qiáng)度特性（2）將物體或系統(tǒng)周圍環(huán)境由均勻變?yōu)椴痪鶆?。例如例：環(huán)境中的差動(dòng)場

惰性氣體保護(hù)焊10-3發(fā)明原理發(fā)明原理3:局部質(zhì)量（Localquality）（3）使系統(tǒng)的每一部分發(fā)揮其各自的功能例：瑞士軍刀鉛筆尾部裝有橡皮錘子的頭部另一側(cè)是起釘鉗（4）使系統(tǒng)或物體的每一部分都能夠最大限度的發(fā)揮不同的有用功能例：用于分別盛放熱的或冷的、固體或液體食物的餐盒

圖釘一端尖一端鈍

發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)的不同區(qū)域

汽車嬰兒座椅10-3發(fā)明原理發(fā)明原理4:不對(duì)稱（Asymmetry）（1）物體或系統(tǒng)是對(duì)稱的或包含對(duì)稱線，引入不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。例：不對(duì)稱漏斗相比對(duì)稱漏斗擁有更高的流速

橢圓和復(fù)雜形狀截面的密封圈、USB接口

機(jī)翼不對(duì)稱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生升力

波音737-800飛機(jī)的的進(jìn)氣罩；（2）改變物體或系統(tǒng)外觀以適應(yīng)外界不對(duì)稱（如人體工程學(xué)）例：符合人體曲線的座椅；汽車檔把的手持感眼睛與鼻梁的接觸位的鏡架結(jié)構(gòu)

汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)（3）如果某個(gè)物體或系統(tǒng)己經(jīng)是不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，則増加其不對(duì)稱程度。例：増加機(jī)翼的變形程度來提升爬升能力

在一把刻度尺上引進(jìn)不同測量刻度10-3發(fā)明原理發(fā)明原理5:合并（Merging)（1）依據(jù)規(guī)則，在空間上連接或合并相同的或相關(guān)聯(lián)的物體、操作或功能。例：狙擊步槍、彩色墨盒多功能剃須刀富蘭克林（氏）眼鏡（雙焦距眼鏡）雙體船/三體船

雙核/多核微處理器、云計(jì)算（2）依據(jù)規(guī)則，在時(shí)間上連接或合并相同的或相關(guān)聯(lián)的物體、操作或功能。

聯(lián)合收割機(jī)單元式制造

收集式割草機(jī)

冷熱水混合龍頭10-3發(fā)明原理發(fā)明原理6:多用性（Universality)（1）使某種物體或系統(tǒng)能夠執(zhí)行多種功能；減少系統(tǒng)中其他子系統(tǒng)的數(shù)量。例：車載兒童安全座椅可以轉(zhuǎn)化為兒童手推車盒式磁帶自帶清洗膠圈的清潔磁頭家庭娛樂中心微波爐的燒烤功能瑞士軍刀（刀柄）帶吸管的湯匙（2）利用標(biāo)準(zhǔn)的特性。例：數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)模式各種標(biāo)準(zhǔn)在不同產(chǎn)品中的應(yīng)用通用螺絲刀等工具標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)下的生產(chǎn)的汽車通用配件10-3發(fā)明原理發(fā)明原理7:套裝（“Nesteddoll”）（1）將某種物體或系統(tǒng)置于另一種物體或系統(tǒng)中。例：將保險(xiǎn)箱放置于墻體內(nèi)、可伸縮的飛機(jī)起落架在三維結(jié)構(gòu)中引入空腔、設(shè)置空心墻用來放置絕緣體在指甲油內(nèi)部放置刷子（2）將多種物體或系統(tǒng)置于另外的多種物體或系統(tǒng)中（或互相嵌套)例：嵌套表格、俄羅斯套娃量杯伸縮式望遠(yuǎn)鏡多層防腐蝕涂料（3）使一種物體或系統(tǒng)穿過另一個(gè)物體或系統(tǒng)內(nèi)部空腔。例：伸縮式網(wǎng)線、新型折疊車真空吸塵器內(nèi)部的隱藏式電源線車內(nèi)安全帶的隱藏方式發(fā)明原理8:重量補(bǔ)償（Anti-weight)（1）用另一個(gè)能產(chǎn)生提升力的物體補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體的重量。例：在木筏中間注入發(fā)泡劑來進(jìn)一步増加浮力在航天飛機(jī)的氣體槽腔內(nèi)沖入比空氣輕的氣體

熱氣球潛艇（仿魚鰾）（2）通過與環(huán)境相互作用產(chǎn)生空氣動(dòng)力、液體動(dòng)力或浮力的方法補(bǔ)償?shù)谝粋€(gè)物體的重量。例：飛機(jī)上的渦流發(fā)生器可以提升機(jī)翼的升力水翼船利用提升船體來減小阻力利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力（如：瓦特調(diào)速器）氣墊船10-3發(fā)明原理發(fā)明原理9:預(yù)加反作用（Preliminaryanti-action)（1）當(dāng)一種作用包含正反兩種效果，預(yù)先施加反作用來減少或消除反作用的效果。例：稀釋溶液濃度來防止酸堿度的極端情況用彈簧吸收沖擊能力汽車噴漆時(shí)用紙蓋住不需噴漆的部位電路板蝕刻工藝加入催吐成分的安眠藥在傷害暴露前遮蔽物體：當(dāng)拍攝X光時(shí)，用鉛板遮蔽住部分身體（2）事先施加機(jī)械應(yīng)力，以抵消工作狀態(tài)下不期望的過大應(yīng)力。例：混凝土澆筑前對(duì)鋼筋施加預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力錨桿10-3發(fā)明原理發(fā)明原理10:預(yù)操作（Preliminaryaction)（1）在操作開始前，使物體局部或全部產(chǎn)生所需的變化。例：在墻壁變臟前帖墻紙，防止墻壁變臟外科手術(shù)前對(duì)儀器進(jìn)行消毒處理自粘郵票預(yù)制梁10-3發(fā)明原理（2）提前對(duì)物體或系統(tǒng)進(jìn)行安排，使其提早進(jìn)行準(zhǔn)備，或處于方便使用的狀態(tài)。例：對(duì)外科手術(shù)刀進(jìn)行預(yù)先電沉積，使其可以不起靜電提前進(jìn)行組裝或加工成半成品生產(chǎn)流水線、停車場預(yù)付款機(jī)發(fā)明原理11：預(yù)補(bǔ)償（Beforehandcushioning)采用預(yù)先準(zhǔn)備好的應(yīng)急措施補(bǔ)償物體相對(duì)較低的可靠性。膠卷上的磁條可以指引顯影劑對(duì)低曝光部位進(jìn)行補(bǔ)償備用降落傘雙通道控制系統(tǒng)汽車的安全氣囊安全閥備用電池電腦程序的自動(dòng)保存操作高速公路上的防撞護(hù)欄10-3發(fā)明原理發(fā)明原理12:等勢性（Equipotentiality)（1）改變工作條件，使物體不需要被升高或降低。例：汽車修理廠的地溝，使汽車在修理時(shí)不必升起雙面餅鐺移動(dòng)擔(dān)架設(shè)計(jì)為與救護(hù)車車廂等高（2）如果一個(gè)對(duì)象或系統(tǒng)需要或受到壓力或拉力作用，重新設(shè)計(jì)對(duì)象環(huán)境，用周圍環(huán)境消除或平衡這些力。例：工廠對(duì)彈簧進(jìn)行加壓處理，方便運(yùn)輸運(yùn)河船閘10-3發(fā)明原理發(fā)明原理13:反向（Theotherwayround)（1）將一個(gè)問題說明中所規(guī)定的操作改為相反的操作例：使用冷卻內(nèi)部零件代替加熱外部零件實(shí)現(xiàn)過盈配合拆卸

真空鑄造

反轉(zhuǎn)式窗戶（2）使物體中運(yùn)動(dòng)部分靜止，靜止部分運(yùn)動(dòng)。例：跑步機(jī)旋缸式發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)洞自動(dòng)人行道汽車餐廳（3）使物體、系統(tǒng)或過程倒置。例：將外六角螺釘換成內(nèi)六角螺釘以減小空間

代替擠進(jìn)水果汁，將水果放于瓶底的檸檬杯10-3發(fā)明原理發(fā)明原理14:曲面化（SpheroidalCurvature)（1）將直線或平面轉(zhuǎn)化成曲線或曲面。例：使用拱門和穹頂結(jié)構(gòu)來増加建筑物強(qiáng)度在物體的棱角處使用圓角在部件上開應(yīng)力釋放孔曲型毛刷（2）使用輥、球、螺旋等結(jié)構(gòu)例：螺旋齒輪能夠提供持續(xù)的承載能力使用球或滾珠來増加筆的墨水的書寫均勻程度使用球形腳輪代替圓柱形腳輪來移動(dòng)家具旋轉(zhuǎn)樓梯10-3發(fā)明原理發(fā)明原理14:曲面化（SpheroidalCurvature)（3）用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)替換線性運(yùn)動(dòng)例：液壓系統(tǒng)中的回轉(zhuǎn)液壓缸老式留聲機(jī)的工作方式用螺旋蓋代替推入式瓶塞螺釘代替釘子（4）采用離心力。例：噴涂后旋轉(zhuǎn)組件去除多余油墨利用離心機(jī)分離密度不同物質(zhì)洗衣機(jī)的離心式甩干機(jī)旋流分離機(jī)瓦特調(diào)速器10-3發(fā)明原理發(fā)明原理15:動(dòng)態(tài)化（Dynamics)（1）使一個(gè)物體或其環(huán)境在操作的每一個(gè)階段自動(dòng)調(diào)整，以達(dá)到優(yōu)化的性能。例：可調(diào)整方向盤（或座椅、或后視鏡等）輪胎內(nèi)的松動(dòng)微粒給予輪胎自平衡的特性座椅內(nèi)的凝膠可以根據(jù)不同用戶而改變形狀形態(tài)記憶合金/高分子材料（2）劃分一個(gè)物體成具有相互關(guān)系的元件，元件之間可以改變相對(duì)位置。例：分離的自行車鞍座鉸接式貨車新型折疊筆記本折疊自行車10-3發(fā)明原理發(fā)明原理15:動(dòng)態(tài)化（Dynamics)（3）如果一個(gè)物體或系統(tǒng)是剛性的，使其變?yōu)榭蓜?dòng)或可調(diào)的。例：彎曲式吸管活動(dòng)水龍頭活口扳子可調(diào)吧臺(tái)凳F18飛機(jī)半剛性半柔性蒙皮（4）如果物體是靜止的，使之變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的或可改變的；增加運(yùn)動(dòng)的自由度。例：跑步機(jī)室內(nèi)攀巖機(jī)浮動(dòng)房頂帶太陽能跟蹤裝置的太陽能電池板10-3發(fā)明原理發(fā)明原理16:未達(dá)到或超過的作用（Partialorexcessiveactions)如果100%達(dá)到所希望的效果是困難的，稍微未達(dá)到或稍微超過預(yù)期的效果將大大簡化問題。例：用灰泥填墻上的小洞時(shí)首先多填一些，之后再將多余的部分去掉；熱收縮塑料過程（啤酒塑料包裝）；先“粗加工”再“精加工”的加工過程；腫瘤手術(shù)時(shí)，一般都要把腫瘤周圍健康組織一起切除一部分，以保證切除徹底。止規(guī)10-3發(fā)明原理發(fā)明原理17:維數(shù)變化（Anotherdimension）（1）將一維空間中運(yùn)動(dòng)或靜止物體變成在二維空間中運(yùn)動(dòng)或靜止的物體，在二維空間中的物體變成三維空間中的物體。例：鋸齒狀的刀片或打工機(jī)書籍的封皮邊緣制作的大于內(nèi)部，利于擺放和保護(hù)內(nèi)部紙張螺旋狀的電話線可以拉得很長火車站臺(tái)間設(shè)置坡度可以減少火車加速或減速的能量損耗鋼琴上的黑鍵高于白鍵可以使彈奏更加容易偏轉(zhuǎn)的飛機(jī)在空中做回旋作業(yè)，再繼續(xù)前進(jìn)（2）用多層結(jié)構(gòu)代替單層結(jié)構(gòu)。例：可存放6CD的播放機(jī)暗盒，以増加單次所聽音樂的種類和時(shí)間多層電路板多層辦公樓或停車場10-3發(fā)明原理發(fā)明原理17:維數(shù)變化（Anotherdimension）（3）調(diào)整物體或系統(tǒng)使其傾斜或改變方向。例：高跟鞋改變了人的高度和使用者的腿部形狀飛機(jī)機(jī)翼上的襟翼和擾流板角度改變調(diào)節(jié)升力自卸車（4）利用物體或系統(tǒng)的反面。例：雙面膠正反面兩用型的錄音帶修復(fù)汽車散熱器或管道裂縫，常利用在內(nèi)部添加密封膠的方法來代替外部密封礦泉水瓶的雙面標(biāo)簽10-3發(fā)明原理發(fā)明原理18:振動(dòng)（Mechanicalvibration)（1）促使物體振蕩或振動(dòng)。例：沖擊鉆、電動(dòng)雕刻刀使刀片振動(dòng)攪動(dòng)/振動(dòng)混合防止油漆凝固在混凝土澆筑前，使用振動(dòng)發(fā)生器去除空隙利用脈沖清洗，可以高效清洗縫隙（2）提高振動(dòng)的頻率。例：狗哨（產(chǎn)生超過人類聽覺頻率的聲音）超聲波清洗超聲加工（3）充分利用物體或系統(tǒng)的共振頻率。例：微波爐、音叉（共鳴）通過改變共振頻率來増大催化劑的作用音箱、樂器共鳴腔10-3發(fā)明原理發(fā)明原理18:振動(dòng)（Mechanicalvibration)（4）使用壓電振動(dòng)代替機(jī)械振動(dòng)。例：使石英晶體產(chǎn)生振蕩使鐘表擁有更準(zhǔn)確的精度壓電振動(dòng)可以提高噴霧器噴出液體的霧化程度（5）使組合場振動(dòng)，如超聲振動(dòng)與電磁場耦合（如使超聲振動(dòng)與電磁場耦合）。例：在感應(yīng)爐中混合合金超聲化學(xué)在干燥操作時(shí)，結(jié)合超聲波和普通干燥技術(shù)10-3發(fā)明原理發(fā)明原理19:周期性動(dòng)作（Periodicaction）（1）將連續(xù)的作用替換為周期性的或脈沖的作用。例：釘釘子時(shí)，使用錘子反復(fù)敲打警燈的閃爍、斷續(xù)的警報(bào)聲脈沖型真空吸塵器能夠提供更強(qiáng)的吸收能力電子針灸（2）如果己經(jīng)是周期性的作用，則改變周期的頻率以適應(yīng)外界的需求。例：改變脈沖警笛的振幅和頻率，產(chǎn)生不同警示作用洗衣機(jī)根據(jù)負(fù)載的不同，調(diào)整注水的次數(shù)和水量摩斯碼的點(diǎn)和空的不同組合，可以代表不同內(nèi)容（3）在作用的間隙加入其它有用作用；在兩個(gè)無脈動(dòng)的運(yùn)動(dòng)之間增加脈動(dòng)例：利用真空吸塵器的脈沖間隙，進(jìn)行刷洗工作當(dāng)過濾器不用時(shí)用反向水流清洗同一條電話線可以傳輸多組對(duì)話汽車上配備蓄電池飛輪（超越離合器）10-3發(fā)明原理發(fā)明原理20:有效作用的連續(xù)性（Continuityofusefulaction)（1）使系統(tǒng)或物體的所有部分，隨時(shí)可以滿負(fù)荷或高效率的工作。例：當(dāng)車輛停止時(shí)，飛輪會(huì)儲(chǔ)存能量自調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)一一不斷調(diào)節(jié)自身以保持效率心臟起搏器、自動(dòng)生產(chǎn)線（2）消除運(yùn)動(dòng)過程中的中間間歇。例：空歇時(shí)間自清洗的過濾器在打印回程進(jìn)行打印的打印機(jī)一針式打印機(jī)、菊輪式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)數(shù)字存儲(chǔ)媒介允許“即時(shí)”信息訪問（相反卡帶式需要重繞）多工位工作臺(tái)（3）用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)代替往復(fù)運(yùn)動(dòng)。例：電鋸電刨螺旋槳電扇10-3發(fā)明原理發(fā)明原理21:緊急行動(dòng)（Skipping)對(duì)系統(tǒng)或物體進(jìn)行快速處理，以消除其帶來的有害影響。例：在熱量傳遞到塑料其他部分前，快速切斷塑料，防止變形高速的牙鉆可以避免局部組織過熱超高溫瞬時(shí)滅菌設(shè)備閃光攝影技術(shù)快速成型技術(shù)10-3發(fā)明原理（1）利用有害因素，特別是對(duì)環(huán)境有害的因素，獲得有益結(jié)果。例：使產(chǎn)品中浪費(fèi)的（廢棄的）材料作為另一種產(chǎn)品的原材料來循環(huán)使用，如綠肥藥物使體溫降低，減緩了新陳代謝的速率，更有效于治療。余熱發(fā)電、疫苗10-3發(fā)明原理發(fā)明原理22:變有害為有益（Blessingindisguise)過熱器蒸發(fā)器省煤器廢氣余熱鍋筒給水泵回?zé)嵫b置化水系統(tǒng)去煙囪汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)冷凝器凝結(jié)水泵（2）通過與另一種有害因素結(jié)合消除一種有害因素。例：利用廢水處理廢氣使用氮氧混合氣體作為潛水用氣，可以消除氮麻醉、氧中毒和氮化物的產(chǎn)生利用伽馬射線排除正電子，達(dá)到排爆的目的發(fā)明原理22:變有害為有益（3）加大一種有害因素的程度使其不再有害。例：逆火法滅林火和草原大火利用炸藥使油井大火熄滅用激光刀進(jìn)行外科手術(shù)利用液氮治療疾病（4）有益功能由元件的磨損或降解產(chǎn)生。例：人工做舊的產(chǎn)品能夠使人產(chǎn)生懷舊情懷人工磨損的牛仔褲符合年輕人的審美10-3發(fā)明原理發(fā)明原理23:反饋（Feedback)（1）引入反饋來改善過程或作用。例：用聲頻控制電路自動(dòng)控制音量應(yīng)用陀螺儀的信號(hào)控制最簡單的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)根據(jù)排量控制尾氣排放時(shí)間統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制煙火探測系統(tǒng)（2）如果反饋己經(jīng)存在，則通過調(diào)整反饋信號(hào)大小、靈敏度等使其能夠適應(yīng)不同需求。例：當(dāng)飛機(jī)處于機(jī)場范圍內(nèi)5公里時(shí)，調(diào)整自動(dòng)駕駛儀的靈敏度通過對(duì)比冷熱條件下的對(duì)恒溫器靈敏度的調(diào)整，發(fā)現(xiàn)在寒冷條件下調(diào)整恒溫器更節(jié)能使用比例、積分或微分等不同算法整合來調(diào)整反饋靈敏度10-3發(fā)明原理原理24:中介物（Intermediary)（1）在兩個(gè)物體、系統(tǒng)或作用中増加中介物。例：彈吉他用的撥片、杯墊絕緣材料、保溫材料鈉在煤油中保存惰輪（2）引入可以消失的或是可以在功能完成后容易去除的臨時(shí)中介物。例：對(duì)于性質(zhì)不穩(wěn)定的成分先與某種物質(zhì)反應(yīng)生成穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu)后再參與后續(xù)化學(xué)反應(yīng)從烤箱中取出熱盤子的手套合并紙張的回形針在化學(xué)反應(yīng)中引入的催化劑増強(qiáng)水流切割效果的磨料磨粒把鋁薄片加水凍結(jié)后進(jìn)行切削10-3發(fā)明原理發(fā)明原理25:自服務(wù)（Self-service）（1）物體通過自身的某種特性產(chǎn)生服務(wù)于自身的功能。例：鹵素?zé)魧⒄舭l(fā)的鎢重新附著在鎢絲上以延長其壽命自鎖螺母自清洗過濾器自平衡獨(dú)輪自清潔玻璃（2）利用廢棄的材料、能量和物質(zhì)。例：利用植物秸稈的草料堆肥使用動(dòng)物糞便作為肥料電場余熱回收利用10-3發(fā)明原理發(fā)明原理26:復(fù)制（Copying)（1）用簡單、低廉的復(fù)制品替代昂貴、易碎、復(fù)雜的物體或系統(tǒng)。例：虛擬現(xiàn)實(shí)用試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)仿制珠寶博物館仿制文物（2）利用光學(xué)拷貝或圖像代替物體。例：地理上，利用勘測照片代替實(shí)際陸地通過測量照片測量實(shí)際距離利用投影儀進(jìn)行講課（3）如果己經(jīng)使用了可見光拷貝，則嘗試使用紅外線或紫外線。例：使用紅外線進(jìn)行熱源探測使用紫外線進(jìn)行不可見裂紋探測利用紫外線吸引昆蟲進(jìn)入陷阱10-3發(fā)明原理發(fā)明原理27:用低成本、不耐用的物體代替昂貴、耐用的物體（Cheapshort-livingobjects）用一些廉價(jià)、不耐用的物體或系統(tǒng)代替昂貴、耐用的物體或系統(tǒng)。例：一次性產(chǎn)品（紙杯、尿布、雨衣等）用后可扔的打火機(jī)人造金剛石尾翼脫殼裝甲彈塑膠飛機(jī)降落跑道10-3發(fā)明原理發(fā)明原理28:機(jī)械系統(tǒng)的替代

（Mechanicssubstitution/AnotherSense）（1）利用視覺、聽覺、嗅覺、觸覺或味覺的方式代替部分機(jī)械系統(tǒng)。例：用能夠驅(qū)趕貓、狗的聲音代替圍墻（超聲波驅(qū)狗器）將難聞氣體摻入無色無味的危險(xiǎn)氣體中，代替機(jī)械的或電子的傳感器發(fā)現(xiàn)泄漏基于圖像識(shí)別的技術(shù)用指紋或視網(wǎng)膜驗(yàn)證代替鑰匙（2）運(yùn)用電場、磁場或電磁場完成物體或系統(tǒng)間的相互作用。例：為了混合兩種粉末，將這兩種粉末分別附以正反兩種電荷磁懸浮軸承磁懸浮列車(磁、電場）輔助開關(guān)10-3發(fā)明原理發(fā)明原理28:機(jī)械系統(tǒng)的替代（3）將靜態(tài)場變?yōu)閯?dòng)態(tài)場、固定場變?yōu)橐苿?dòng)場或隨機(jī)場變?yōu)榇_定變化場，以提高適應(yīng)性。例：移動(dòng)通信時(shí)代，采用全方位輻射模式來進(jìn)行信號(hào)傳輸核磁共振掃描儀磁性/光感傳感器聲化學(xué)變頻電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)（4）應(yīng)用鐵磁物質(zhì)。例：用變磁場加熱含有鐵磁粒子的物體，當(dāng)溫度達(dá)到居里點(diǎn)時(shí)，鐵磁材料變成順磁材料，停止加熱磁性納米催化劑鐵磁流體變色玻璃發(fā)明原理29:氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)（Pneumaticsandhydraulics）物體的固體零部件可用氣動(dòng)或液壓零部件代替，將氣體或液體用于膨脹或減振例：替換機(jī)械系統(tǒng)為氣壓或液壓系統(tǒng)液壓動(dòng)力手表充氣家具、床墊凝膠鞋墊氣體軸承充氣夾具10-3發(fā)明原理發(fā)明原理30：柔性殼體或薄膜（Flexibleshellsandthinfilms）（1）利用柔性殼體或薄膜替代剛性結(jié)構(gòu)。例：在柔性袋子中儲(chǔ)存能量一一如，液壓系統(tǒng)的蓄能器使用充氣（薄膜）結(jié)構(gòu)F18飛機(jī)半剛性半柔性蒙皮薄膜開關(guān)布袋除塵真空包裝（2）利用柔性殼體或薄膜隔離物體或系統(tǒng)例：（氣、固）泡沫包裝雞蛋盒茶包半透膜10-3發(fā)明原理發(fā)明原理31:多孔材料（Porousmaterials）（1）使物體變成多孔結(jié)構(gòu)或通過插入、涂層等方式增加多孔元素；如果物體己經(jīng)是多孔結(jié)構(gòu)，則進(jìn)一步增加孔的數(shù)量和比表面積。例：在結(jié)構(gòu)上増加孔的數(shù)量，來減少重量化學(xué)反應(yīng)催化劑做成多孔結(jié)構(gòu)，增加比表面積空心磚、滲水磚用空心軸代替實(shí)心軸棕墊、泡沫金屬阻燃器（2）如果物體已是多孔的，用這些孔完成一定功能或引入能完成一定的功能的物質(zhì)。例：利用多孔金屬材料的毛細(xì)作用，去除焊頭部分多余的廢料利用鈀海綿的細(xì)孔儲(chǔ)存氫氣（對(duì)于氫動(dòng)力車來說，利用鈀海綿儲(chǔ)存氫氣更安全）聚苯乙烯包裝材料中的干燥劑藥用棉簽或敷料含油軸承埋入式傳感器10-3發(fā)明原理發(fā)明原理32:改變顏色（Colourchanges）（1）改變物體或環(huán)境的顏色。例：在攝影暗房使用安全燈光熱變色塑料勺電致變色玻璃迷彩石蕊試劑利用能夠隨溫度改變的測溫漆檢測溫度利用干涉條紋改變表面結(jié)構(gòu)進(jìn)而改變色彩（如蝴蝶翅膀）在食品標(biāo)簽上應(yīng)用熱敏染料，當(dāng)食物所需溫度到達(dá)后，標(biāo)簽會(huì)改變色彩（2）改變一個(gè)物體或其周圍環(huán)境的透明度、或改變某一過程可視性。例：醫(yī)用透明敷料光敏玻璃煙霧彈10-3發(fā)明原理發(fā)明原理32:改變顏色（3）為了提高物體的可視度，添加有色添加物或發(fā)光元素。例：在紫外光譜中添加熒光添加劑紫外線標(biāo)記筆用來識(shí)別臟污使用相反的顏色來増加可視性夜晚用紫外線燈尋找昆蟲紅色警示燈為使試驗(yàn)流體更易識(shí)別，添加無害有色液體（4）改變物體的輻射率（emissivity），使之易于輻射加熱。例：使用輻射率較高的涂料噴涂物體，有助于熱成像儀檢測在太陽能電池板上増加拋物面反射器來獲取更多能量采用黑白面板幫助宇宙飛船進(jìn)行溫度管理低輻射率玻璃10-3發(fā)明原理發(fā)明原理33:同質(zhì)性（Homogeneity）相連接的物體使用相同材料（或有相似特性的材料)。例：用與盛放物體相同材質(zhì)的容器可以減少化學(xué)反應(yīng)為了避免熱膨脹后改變配合性質(zhì)，過盈配合的兩個(gè)零件熱脹冷縮率應(yīng)該接近為了防止發(fā)生電化學(xué)腐蝕，兩個(gè)相連物體的材料應(yīng)該是相似的水做的冰塊溶解后不會(huì)影響飲料質(zhì)量融化多晶硅的坩堝用石英制作減少污染可降解花盆10-3發(fā)明原理發(fā)明原理34:拋棄與修復(fù)（Discardingandrecovering）（1）拋棄或者修復(fù)物體或系統(tǒng)中己經(jīng)完成功能的元素。例：利用冰臨時(shí)代替夯土結(jié)構(gòu)，如臨時(shí)大壩子彈殼、炮彈殼激發(fā)后被拋棄包裹藥粉的膠囊包裹糖的糯米紙火箭助推器消失模鑄造（2）在功能執(zhí)行過程中修復(fù)物體或系統(tǒng)中消耗的或降解的部分例：自動(dòng)研磨刀片一一刮胡刀等自動(dòng)修整砂輪裝置飛船廢水處理系統(tǒng)自動(dòng)步槍10-3發(fā)明原理地球上的水圈是一個(gè)永不停息的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。在太陽輻射和地球引力的推動(dòng)下，水在水圈內(nèi)各組成部分之間不停的運(yùn)動(dòng)著，構(gòu)成全球范圍的海陸間循環(huán)，并把各種水體連接起來，使得各種水體能夠長期存在。海陸之間的水交換是這個(gè)循環(huán)的主線，意義重大。淡水的動(dòng)態(tài)循環(huán)容易被人類社會(huì)所利用，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，正是我們所說的水資源。10-3發(fā)明原理發(fā)明原理35:參數(shù)變化（Parameterchanges）（1）改變物體的物理狀態(tài)（如氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)）例：將氧氣、氫氣、天然氣等進(jìn)行液化處理，既方便儲(chǔ)存又可以減小體積凍結(jié)夾心糖的液體部分，再進(jìn)行巧克力包裹電離空氣使空氣阻力降低各種液態(tài)膠水、油漆整容注射液體硅膠果凍（2）改變物體濃度或者粘度。例：液態(tài)洗滌劑較固態(tài)洗滌劑的濃度更高，洗滌效果更好電流變液體、磁流變液體通過電場或磁場改變粘度改變混凝土中集料配比以改變混凝土的性質(zhì)濃縮或脫水橙汁更方便運(yùn)輸不同密度纖維板10-3發(fā)明原理發(fā)明原理35:參數(shù)變化（3）改變物體的柔性。例：用三級(jí)可調(diào)減震器代替轎車中不可調(diào)減震器對(duì)橡膠進(jìn)行硫化處理，増加其柔性和耐久性通過改變輪胎的充氣壓力改變輪胎的減震性能（4）改變溫度。例：當(dāng)物體超過居里點(diǎn)后，鐵磁體變成順磁體，如電飯煲通過熱敏鐵氧體控溫利用高大建筑中自然形成的溫度梯度引起的對(duì)流進(jìn)行溫度控制全球變暖的影響降低醫(yī)用標(biāo)本的溫度，延長儲(chǔ)存時(shí)間10-3發(fā)明原理發(fā)明原理35:參數(shù)變化（5）改變壓力。例：真空干燥高壓鍋進(jìn)行蒸煮的肉更容易熟利用壓力突然降低的原理分割有間隙的物體，如分離果仁和果殼（6）改變其他參數(shù)。例：利用居里點(diǎn)改變材料特性利用高壓制作干冰。形狀記憶合金10-3發(fā)明原理發(fā)明原理36：狀態(tài)變化（Phasetransitions）在狀態(tài)變化過程中實(shí)現(xiàn)某種效應(yīng)（如體積變化、融化吸熱等）。例：融化、沸騰中的潛伏熱效應(yīng)蒸汽壓縮式制冷原理水結(jié)冰體積膨脹蒸汽機(jī)熱泵技術(shù)10-3發(fā)明原理發(fā)明原理37:熱膨脹（Thermalexpansion-Relativechange）（1）利用材料的熱膨脹和熱收縮效應(yīng)。例：利用熱脹冷縮效應(yīng)裝配過盈連接零件

熱塑收縮包裝膨脹接頭（2）利用不同膨脹系數(shù)的材料。例：電熨斗中的雙金屬片溫度傳感器（見圖10.121）雙向形狀記憶合金利用膨脹系數(shù)不同調(diào)整噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)葉片頂隙膨脹系數(shù)不同的彈簧組合在一起10-3發(fā)明原理發(fā)明原理38:富集氣氛（Enrichedatmosphere）

又稱為加速強(qiáng)氧化（Strongoxidants）（1）利用富氧環(huán)境代替正常大氣環(huán)境。例：在生活區(qū)種植植物高壓氧艙潛水員的氧氣瓶利用氧化亞氮改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能（2）使用純氧。例：氧乙炔火焰可以提供高溫利用純氧殺死傷口的厭氧細(xì)菌，來治療傷口使用液氧作為推進(jìn)劑的火箭煉鋼過程中用高純度氧氣代替空氣提高冶煉效率和鋼的品質(zhì)10-3發(fā)明原理發(fā)明原理38:富集氣氛（加入強(qiáng)氧化）（3）對(duì)空氣或氧氣進(jìn)行電離輻射，利用離子態(tài)氧。例：利用電離空氣產(chǎn)生臭氧進(jìn)行食品消毒在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)前電離氧氣，加速化學(xué)反應(yīng)（4）利用臭氧。例：利用臭氧為游泳池消毒，殺死微生物利用溶解了臭氧的水進(jìn)行船體清理，清除有機(jī)污染物10-3發(fā)明原理發(fā)明原理39:惰性環(huán)境（Inertatmosphere）（1）用惰性環(huán)境代替常規(guī)環(huán)境。例：為防止燈泡內(nèi)的炙熱燈絲失效，在燈泡內(nèi)填充氬氣惰性氣體保護(hù)電弧焊真空環(huán)境下進(jìn)行電子束焊接失重環(huán)境下，進(jìn)行生產(chǎn)制造真空包裝（2）在物體或系統(tǒng)中添加中性零件或惰性元素。例：海軍航空燃料中添加改變?nèi)键c(diǎn)的添加劑在鈦中添加阻燃劑，防止其在激發(fā)狀態(tài)燃燒阻尼器吸音板/結(jié)構(gòu)10-3發(fā)明原理發(fā)明原理40:復(fù)合材料（Compositematerials）根據(jù)不同的功能需求，將材質(zhì)單一的材料替換為復(fù)合材料。例：航空材料的要求是重量輕、強(qiáng)度高，一般材料很難達(dá)到要求，尤其是在內(nèi)部纖維的排列方式上，所以需要特殊的復(fù)合材料（如鈦鋁合金葉片）復(fù)合型高爾夫球桿的桿身質(zhì)量輕、高韌性又具有很高的扭轉(zhuǎn)剛度混凝土骨料玻璃鋼特種陶瓷10-3發(fā)明原理10-4沖突矩陣和技術(shù)沖突解決過程惡化特性→改進(jìn)特性↓12345678運(yùn)動(dòng)物體的重量靜止物體的重量運(yùn)動(dòng)物體的長度靜止物體的長度運(yùn)動(dòng)物體的面積靜止物體的面積運(yùn)動(dòng)物體的體積靜止物體的體積1運(yùn)動(dòng)物體的重量—15，8，29，34—29，17，38，34—29，2，40，28—2靜止物體的重量——10，1，29，35—35，30，13，2—5，35，14，23運(yùn)動(dòng)物體的長度8，15，29，34——15，17，4—7，17，4，35—4靜止物體的長度—35，28，40，29——17，7，10，40—35，8，2，145運(yùn)動(dòng)物體的面積2，17，29，4—14，15，18，4——7，14，17，4—6靜止物體的面積—30，2，14，18—26，7，9，39———7運(yùn)動(dòng)物體的體積2，26，29，40—1，7，4，35—1，7，4，17——8靜止物體的體積—35，10，19，1419，1435，8，2，14———10-4沖突矩陣和技術(shù)沖突解決過程1.沖突矩陣沖突矩陣是基于對(duì)40000多份發(fā)明專利的研究，結(jié)合改善參數(shù)和惡化參數(shù)，通過決定發(fā)明原理來解決沖突的有效方法。2.技術(shù)沖突解決過程具體解決步驟如下：（1）問題分析。首先針對(duì)具體工程問題，進(jìn)行問題分析（第二篇），確定問題的根本原因。（2）把問題轉(zhuǎn)化為沖突問題。用標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)描述沖突，具體過程見本章第二節(jié)。（3）查沖突矩陣確定可用發(fā)明原理。（4）由查到的發(fā)明原理的描述提出針對(duì)具體工程問題的具體解決方案。10-4沖突矩陣和技術(shù)沖突解決過程案例1：定位銷校準(zhǔn)（1）問題背景將兩種設(shè)備進(jìn)行定位或連接，如圖中設(shè)備#1和設(shè)備#2，需要使用定位銷。由于設(shè)備較沉重，組裝起來操作需要?jiǎng)恿ぞ?。然而，定位銷的相對(duì)較短會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)人員在進(jìn)行目測校準(zhǔn)時(shí)產(chǎn)生困難，