TRIZ试题及答案

1、（20分，论述题）
试述TRIZ理论体系的构成，不少于600字。

现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。

首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。

其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。

再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。

现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容：
1.创新思维方法与问题分析方法
TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法，它可以帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在。

2.技术系统进化法则
针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。

利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。

3.技术矛盾解决原理
不同的发明创造往往遵循共同的规律。

TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。

4.创新问题标准解法
针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。

5.发明问题解决算法ARIZ
主要针对问题情境复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统。

它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深入分析，问题转化，直至问题的解决。

6.基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库
基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。

2、（共20分）：
举例说明下列发明原理（每条发明原理各举2例，不少于600字）
①分割原理②抽取原理③组合原理④变害为利原理
⑤快速原理
分割（segmentation）原理体现在3个方面
比如：用个人计算机代替大型计算机；用卡车加拖车的方式代替大卡车；用烽火传递信息（分割信息传递距离）；在大项目中应用工作分解结构，等等。

2.使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）。

比如：组合式家具；橡胶软管可利用快速拆卸接头连接成所需要的长度，等等。

3.增加物体被分割的程度。

比如：用软的百叶窗代替整幅大窗帘；电子线路板（PCB）表面贴装技术（SMT）中所使用的锡膏，主要成分是粉末状的焊锡，用这种焊锡替代传统焊接用的焊锡丝和焊锡条，从而大大地提升了焊接的透彻程度，等等。

抽取（extraction）原理体现在两个方面：
1.将物体中“负面”的部分或特性抽取出来。

比如：由于压缩机用于压缩空气，所以将嘈杂的压缩机放在室外。

2.只从物体中抽取必要的部分或特性。

比如：用狗叫声，作为报警器的报警声，
合并（consolidation）原理体现在两个方面：
1.合并空间上的同类或相邻的物体或操作。

比如：网络中的个人计算机；并行处理计算机中的多个微处理器；合并2部电梯来提升一个宽大的物体（拆掉连接处的隔板）。

2.合并时间上的同类或相邻的物体或操作。

比如：把百叶窗中的窄条连起来；同时分析多项血液指标的医疗诊断仪器；现代冷热水龙头，调温通过转动完成，将过去的2个龙头合并为一个龙头
快速原理：快速地执行一个危险或有害的作业。

比如：牙医使用高速电钻，避免烫伤口腔组织；快速切割塑料，在材料内部的热量传播之前完成，避免变形。

变害为利（convertaharmintoabenefit）原理体现在3个方面：
1.利用有害的因素（特别是对环境的有害影响）来取得积极效果。

比如：用废弃的热能来发电；废品的回收二次利用。

2.“以毒攻毒”，用另一个有害作用来中和以消除物体所存在的有害作用。

比如：在腐蚀性的溶液中添加缓冲剂；在潜水中使用氦氧混合气，既消除空气或其他硝基混合物带来的氧中毒。

3.加大有害因素的程度。

比如：用逆火烧掉一部分植物，形成隔离带，来防止森林大火的蔓延。

3、（20分，论述题）
请根据Altshuller提出的技术发明八条技术系统进化定律举出相应的实例（要求每条进化定律至少举出两个实例，不能重复课堂上的实例，并进行不少于600字的文字说明）。

技术系统的八大进化定律及其实例
一、技术系统的S曲线进化定律
例：汽车的发明和使用；从最初的婴儿期（即最初的蒸汽机车）到成长期（即内燃机车）再到成熟期（即现在拥有各种功能美观实用的现代型汽车）最后到衰退期
二、提高理想度定律
例：简化操作（利用数控系统替代繁杂的操作）；提高有益参数的同时降低有害参数（提高主轴转速的同时进行动平衡试验尽量减少震动从而提高机床的精度和使用寿命，同时可降低噪音改善工作环境）污水排水管道；镀锌环钢排水管道强度大，但耐腐蚀耐磨损性差，塑料管道耐腐蚀耐磨损性强但强度低，故在塑料管道外镀锌层以提高管道强度
三、子系统不均衡进化定律例：音乐手机；手机的发明和使用给人们带来了巨大地便利，人们不均衡的着重发展其中的某些功能（比如音乐播放功能）使其成为某种特定功能型手机
四、动态性和可控性进化定律
例：可折叠自行车；自行车本是体积相对较大的，后来将其装上铰变成可折叠自行车既方便有减小体积
五、增加集成度再进行简化定律
例：手机移动电源；将手机电池拿出来单独做成移动电源供手机使用
六、子系统协调性定律
例：①形状与结构上的协调（早期的自行车轮子一大一小）；
②各性能参数的协调（高速主轴、皮带轮动平衡参数的不协调）；
③工作节奏和频率上的协调（收音机）减少人工介入的定律
七、减少人工介入定律
如：人工智能方面
八、向微观级和增加场应用的进化定律
例：1.电子芯片以前的集成电路大多是电子管，耗能大体积大，而现在则可以集中成小小的芯片
2.计算机的发展从占地170m²重达30t发展到便携式的笔记本电脑
5、（20分，论述题）
找与本专业相关的工程或设备，建立功能模型，画出功能模型图，并绘制功能分析表（不少于600字）。

全热交换器是一种将室外新鲜气体经过过滤、净化，热交换处理后送进室内，同时又将室内受污染的有害气体进行热交换处理后排出室外，而室内的温度基本不受新风影响的一种高效节能，环保型的高科技产品。

全热交换器的核心器件是全热交换器，室内排出的污浊空气和室外送入的新鲜空气既通过传热板交换温度，同时又通过板上的微孔交换湿度，从而达到既通风换气又保持室内温、湿度稳定的效果。

这就是全热交换过程。

当全热交换器在夏季制冷期运行时，新风从排风中获得冷量，使温度降低，同时被排风干燥，使新风湿度降低；在冬季运行时，新风从排风中获得热量，使温度升高，同时被排风加湿。

随着人们物质生活的提高，对室内空气质量的要求也明显提高，故定时、定量有组织通风换气已被人们越来越重视，也成为评价室内环境档次的一项重要指标。

尤其是人员聚集的场所，如饭店餐厅、会议室、实验室、医院、电影院、商场、体育馆、网吧等更是必不可少的。

因此全热交换器的市场将会越来越大，必将成为室内空气处理的必装设备之一。