物场模型分析与标准解法
4.物质场模型
S2引入附加物 S1
S1引入附加物
F
S2 F
F
S1
S2 S3
F
S1
S2
S2 S3
S2
44
实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处
（建立外部合成物场模型）
在压缩机制冷系统中，在普通光照下，一旦发生氟利昂泄 漏很难觉察，因为氟利昂制冷剂是无色无味又不能发光 的液体。氟利昂制冷剂中是禁止加入发光体的，于是， 只能在压缩机的外部引入附加物S3 （卤素灯）建立 外 部合成的物场模型，渗漏出的氟利昂在卤素灯的照射下 会发出荧光，致使可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。
5.3 利用相变 5.4 利用物理效应或自然现象 5.5 产生物质粒子的更高或更低形式
合计
17
17
76
35
有关联的关系 定向有效作用
有效不充分作用 有害作用
S1 S2
S3
S2
S2S3
Smagnet
物质1、物质2
物质S2内部或外部引 入附加物 引入磁铁
引入铁磁颗粒或磁性 SF或SF+liquid 液体（磁流体）
场来实现。
F
F1
S1
S2
S3 方法一
S1
S2
F2
方法二
17
实例：服务员托盘端菜
• 在餐馆里，服务员在給客人们上菜时，往往都要用一个托
盘来端菜，为的是消除造成烫伤的可能，
温度场
F
F
S1
S2
菜
服务
碗
员手
S1
S2
S3 托盘
18
第七章物场模型分析
一种与预期相反的作用，设计者不得不想 办法消除这些有害的相互作用。
有害模型举例：用锤子钉钉子、鞋子与地面 如果情况属于第一种，系统一般不存在问题；而如果情况属于后三种模型中的任何一种， 系统就会出现各种问题，因此后三种模型自然而然是TRIz理论重点关注的情况。 幻灯片 17
用1.1.6～1.1.8 和第二级
用第四级
幻灯片32聚焦具体发明问题的区域确定系统中特别元素选择具体发明问题预测潜在变化改进系统检测和测量作用效应不足向超系统转换向微观系统转换产生有害效应模型不完整用311313用第四级用111115用121125用314315和321用116118和第二级物场模型标准解应用流程用物场模型阐述问题并按需求确定问题类型
第三级 向双、多、超系统或微观级协调进化的标准解系统……… 6 3.1 向双系统或多系统进化………………………… 5 3.2 向微观级系统进化……………………………… 1
30
第1级中的解法聚焦于建立和拆解物一场模型，包括创建需要的效应或消除不希望出现 的效应的系列法则，每条法则的选择和应用将取决于具体的约束条件。
S－物质：S1、S2、S3……可以为自然界中的任何东西，如太阳、地球、空气、水、桌 子、人等。S1－被动作用体；S2－主动作用体；S3－被引入的物质。
F－场：区别于物理中场的概念。 物理场只有四种：重力场、电磁场、强相互作用场(核力场)、弱相互作用场(基本粒子场)。 在物质－场分析中，场的定义更广泛，它其实是物质之间的相互作用：如力场(压力、 冲击、脉冲)、声场(超声波、次声波)、热能场、电场(静电、电流)、机械场、风场、嗅觉场、 化学场(氧化、还原、酸性环境、碱性环境)、光场等。总而言之，只要物质与物质之间存在 相互作用，就可以将这种相互作用视作一种场；因此，也可以根据具体的相互作用灵活地命
triz物场分析与76个标准解
效应不足的完整模型：3个元素齐全，但功能未有效实现或 实现得不足。标准解法：增加物质S3或增加另一个场F2来 强化有用效应。S3可以是现成物质，或是S1、S2的变异、 或是环境或是通过分解环境而获得的物质。
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 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 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 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。
S2
F
S3
S1
S2
F
S3
S1
S2
14
实例：穿着普通鞋子在冰面上行走
穿着普通鞋子在冰上 行走的人，因得不到 冰面足够的摩擦力， 所以容易滑倒。
解决办法：换上钉鞋
摩擦力
F
F
S1
冰面
S2
S1
鞋子
S3 S2 带钉的鞋子
15
实例：利用抗凝血剂防止血液凝固
F 生物场
F
S1
血液
S2
S1
心肺机
S3 肝素 S2
16
机械场
F
F
S1 加工产品
S2
S1
单帽钉
一个基本完整的测量物场模型必须是在它的 输出端载有被测对象信息参数的输出场
F
Fnew1
S1
S2
最基本的物场模型
S1
物——场模型分析
S1
S2
S1
S2 S3
手
插座
手
插座 盲文标签
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机械场
电场
F
F
S1
S2
S1
S2
抹布
抽油烟机 蒸汽
抽油烟机
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蒸汽清洗机
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物—模型法应用步骤
1.确定物场模型的元素 2.建立问题的物-场模型 3.确定物场模型的一般解法 4.得到解决方案的物场模型充分利用挖掘其他知识工具实现问题转换
F 电场
S1
电动机
S2
扇叶
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物—场模型的演化
凡是存在的客观事物必将是演化的，产品的发展亦不例外，也受到演 化规律的支配。
对于产品设计而言，就是要寻求演化在产品中具体规律的表现形式， 使设计活动更具有科学性、可控020/6/12
问题：现有地拖每次清洗后，清洁一定面积的地板后又要重新清洗地拖，直到清洁面积完
成，这样比较麻烦，能否设计一种边清洗拖布、边清洁地板的地拖？试用物场分析方法求解。
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（1）确定物场模型的元素：本题所涉及的元素有：拖布(S1)、地板(S2)，机械力(F)
S2
S1
衣服
S2
洗衣机
水
热场（烘干）
F
或
S1
S2
衣服
水
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有害的，完整模型
k物场分析
切削力
F
切削力
F
刀具
S1 S2 S1 S2
细长轴
刀具
细长轴
F2
支架反作用力
不充分模型I
• 一般解法四：引入第二个场和第三 个物质增强有效的效应
例：使带有衬垫紧固件中的楔子轻 而易举地拔出。
机械场
S1 F1
机械场
F1
F2
热场
S2
例：气泡分离
机械场
F
S1
S2
S1
S2
液体
气泡
液体
气泡
例:机油中是否有水?
热场
F
S1
S2
S1
S2
油
水
油
水
• 一般解法二：加入第三种物质， 阻止有害作用。
• 它应该是原有两种物质之一的变种。
例：办公室的玻璃 光场
F
有害模型I
光场
F
S1
S2
S1
S2 S3
隐私
玻璃
隐私
玻璃
磨砂
二、一般解法及应用8
有害模型II
F
F
S1
S2
S1
S2
F2
利用水电离或 超声波振荡相 结合的方式
30
例2:纯铜板的清洗
• 问题描述： • 在纯铜电解生产过程中，少量的电解液会残留 在铜板表面的微孔中，在铜板存储过程中，这 些残留的电解液会挥发出来而形成氧化斑点， 从而影响铜板表面质量并降低其价值。为避免 这种损失，在存储之前先清洗铜板，以去除铜 板表面微孔中的残留电解液。但是，由于微孔 非常小，微孔中的电解液很难能够得到彻底清 洗。该如何改进纯钢的清洗呢?
物场分析与标准解
一、物场分析法
场(Field)：物质间的相互作用
基本物理场
• 重力场、电磁场、强作用场、弱作用场
其它的相互作用
一、物场分析法
场：系统中物质间的某种相互作用
符号 G Me P H A Th 名称 重力场 机械场 气动场 液压场 声学场 热学场 重力 压力，惯性，离心力 空气静力学，空气动力学 流体静力学，流体力学 声波，超声波 热传导，热交换，绝热，热膨胀，双金属片记忆合金 举例
Ch
E M O
化学场
电场 磁场 光学场
燃烧，氧化反应，还原反应，溶解，键合，置换，电解
静电，感应电，电容电 静磁，铁磁 光（红外线，可见光，紫外线），反射，折射，偏振
R
B N
放射场
生物场 粒子场
X-射线，不可见电磁波
发酵，腐烂，降解 α-,β-,γ-粒子束，中子，电子，同位素
一、物场分析法
由于一个人对于某系统的功能表现或者满意或者不 满意，其分别表示如下：
一、物场分析法
物质-场分析方法建立在产品功能分析基础上，通 过建立现有产品功能模型的过程，可以发现有害作
用、不足作用及过剩作用等小问题，产品或系统中
小问题存在的区域是设计冲突可能存在的区域。 Altshuller通过对功能的研究，总结了以下3条定律 所有的功能都可以分解为3个基本元素 一个存在的功能必定由3个基本元素组成 将相互作用的3个元素进行有机组合将形成一个功能
F 热场
F
S1
S2
S1
S2 S3 托盘
菜碗
服务员手
② 例：微芯片的铜导线
在微电路中，用直径0.2微米的铜导线来替换0.35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，提高运行速度，节约用电。铜导线对系统有有效作 用；但由于铜原子会向硅中扩散，铜导线对硅基有有害 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，消除了铜导线与硅的有害效应
76个标准解法物场模型画法
76个标准解法物场模型画法物场模型是指用来描述物理现象的一种模型，通常包括物体、力、运动等要素。
标准解法是指在特定情况下被认为是最有效的解决问题的方法。
在物场模型的画法中，有许多标准解法可以被应用。
以下是一些常见的标准解法物场模型画法：1. 自由体图法，自由体图法是一种将物体从整体中分离出来，然后绘制出受到的各种力的方向和大小的方法。
通过自由体图，可以清晰地看到物体受到的各种力的作用情况，有助于分析物体的运动状态。
2. 受力分析法，受力分析法是一种通过分析物体受到的各种力的大小和方向，从而得出物体所受合力的方法。
在物场模型的画法中，可以通过受力分析法清晰地表示出物体所受的各种力，从而更好地理解物体的受力情况。
3. 力的合成与分解法，力的合成与分解法是一种将多个力合成为一个合力或者将一个力分解为多个分力的方法。
在物场模型的画法中，可以通过力的合成与分解法将多个力合成为一个合力，从而简化物体受力的分析过程。
4. 力矩法，力矩法是一种通过计算物体所受力矩的大小和方向，从而得出物体的平衡条件的方法。
在物场模型的画法中，可以通过力矩法计算物体所受的力矩，从而判断物体的平衡状态。
5. 动量守恒法，动量守恒法是一种通过分析物体在碰撞或者运动过程中的动量变化，从而得出物体的运动状态的方法。
在物场模型的画法中，可以通过动量守恒法分析物体在碰撞或者运动过程中的动量变化，从而更好地理解物体的运动状态。
以上是一些常见的标准解法物场模型画法，通过这些方法可以更好地理解和分析物体的受力和运动情况。
希望这些内容能够对你有所帮助。
TRIZ的九大经典理论体系
TRIZ的九大经典理论体系TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。
经过半个多世纪的发展，TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。
TRIZ解决问题过程中，将问题的通解具体化是一个难点，这需要有深厚的领域背景知识。
TRIZ理论认为，一个成功的设计可由如下公式描述：S=Pc×Pkn×(1+M)×(1+T)其中：S——成功的设计；Pc——个人解决问题的能力；Pkn——领域知识的水平与经验；M——TRIZ方法论与哲学思想的运用；T——TRIZ工具的运用。
在公式中，Pc和Pkn 都与领域知识有关。
因此，尽管TRIZ理论的创始人阿奇舒勒否认了经验知识在TRIZ 理论中的重要性，但从上述公式可以看出经验知识依然对TRIZ理论的应用构成了重要的支持。
所以，在TRIZ 理论中融入经验思维模式，应是TRIZ理论在应用中的一个发展方向。
(一)TRIZ的技术系统八大进化法则。
阿奇舒勒的技术系统进化论可与达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩，称为三大进化论。
TRIZ的技术系统八大进化法则分别是：1、技术系统的S曲线进化法则；2、提高理想度法则；3、子系统的不均衡进化法则；4、动态性和可控性进化法则；5、增加集成度再进行简化法则；6、子系统协调性进化法则；7、向微观级和场的应用进化法则；8、减少人工进入的进化法则。
技术系统的这八大进化法则可应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。
它可用来解决难题，预测技术系统，产生并加强创造性问题的解决工具。
(二)最终理想解(IFR)。
TRIZ理论在解决问题之初，首先抛开各种客观限制条件，通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result，IFR)，以明确理想解所在的方向和位置，保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解，从而避免了传统创新涉及方法中缺乏目标的弊端，提升了创新设计的效率。
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