物——场模型分析

增 修改 加
DESIGN
F
S
S
1
2
效应不足场模 型
2020/6/12
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机械
热场
场
F
F
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1
21
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手
插座 手
插 盲文标
座签
DESIGN
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一般解法
1.增加另一物质S3来阻止有害效应的 产生,S3可以是现成的物质,也可以 是其他物质 2.增加另一个场F2来平横产生有害效 应的场
DESIGN
F
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有害效应的场 模型
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物—场分析法与76 个标工 黄准设 园1欢解301——
DESIG
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物—场分析法的基 本概念
物—场分析法模型的 种类
物—场分析法应用 步骤 物—场分析模型的进化
电场
场
F
F
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1
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抹
抽油烟 蒸汽
抽油
布
机
烟机
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蒸汽清洗机
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他们的功能 是.......?
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阿奇舒勒通过对功能的研究发现了下述3条定 律
干燥?
机械场(离心 力)
F
SS
1
2
S
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衣 服
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洗衣
水
机
热场(烘干)
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或
S
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2
衣
水
服
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有害的,完整模型
含义: 3个要素齐全,但产生 了有害的效应,需要这些消除有 害效应
皮 紫外线 肤
S
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皮肤
3 防嗮霜
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效应不足的物场模型
含义:3个要素齐全,但功能未有效实现, 或实现得不足
一般解法
1.增加新的物质S3
2.增加另外一个场F2来强化 有用的场 3.增加物质S3并加上另一个场F2来强 化有用效应 4.改变原有的物质 或场
物质的类型
人员类:产品的使用 者(用户)
材料类:热性质材料、 电、磁性质材料、光 学性质材料
环境类:地面,空气, 矿山
典型物理状态:气态、 液态、固态、等离子 体(电浆)
中间态和化合状态: 气溶胶、液溶胶、固 溶胶、泡沫、粉末、 凝胶、多孔物
DES…IG…N
TRIZ中的场:将存在于物质之间的各 样的 作用都用场来表示。 力场:(持续力、冲击、脉冲) 声场:(超声波、次生波) 热场:(加热,降温)
电场、磁场、电磁场 光学场:(紫外线、可见光、红外线 辐射场:(放射性辐射、电离辐射) 化学场:(氧化、腐蚀、)
……
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物—场分析法的基本概念
物—场分析法通过建立系统内结构化的问 题模型来正确地描述系统内的问题,用符号 语言清楚地表达技术系统(子系统)的功能。 正确地描述系统的构成要素,以及构成要素 之间的相互联系。
不完整的模型
含义:实现功能的3个要素不 全,可能缺场,也可能是缺少物 质
一般解法 1.可引入物质或场,使之形 成完整有 效的场,从而得 以实现功能。
S
S
1
2
DESIGN
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例:衣服(S1)含有水(S2)如何加快
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完整模型
含义:实现功能的3个元素齐全,且有效实 现功能
机械场
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DESIGN
S
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1
2
手
杯子
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物—场分析法模型 举例
热场
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1
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水
米
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物—场分析法符号
符号
+++++++++++++
DESIGN
意义
需要的效果 不足的效 果 有害的 效果 过度的定向作用 正常、有效的相互作用 效用不足的相互作用 有害的相互作用
(1)所有的功能都可分解为3个基本元素:两个物 质和一个场
(2)一个存在的功能必定由3个基本元素 构成
(3)缺一不可的三个基本元素以合适的方式有机结合,才能有 效实现一种功能
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机械 场
机械 场
F
F
S
1 garbag e
DESIGN
SS
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2
1
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把 柄
garbag e
s
3
把 触摸 柄
屏
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例:如何防晒?
光学 场
光学 场
F
F
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1 紫外线
DESIGN
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DESIG
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物—场分析法基本的 模型
F
S
S
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2
S—物质:任何 F东—西场:物质间相 互作用
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F
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S2
1
S2-作用对象 S1-作用 工具
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第七章物场模型分析

第七章物场模型分析
• 4)有害模型 • 虽然3个元素齐全,但是产生的相互作用是
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基本理论物场模型分析

TRIZ基本理论物场模型分析
10
物-场分析模型的符号含义
符号
意义
需要的效果 不足的效果 有害的效果
11
问题模型一及其解法
不完整模型:组成系统的元素不全,缺少场 或物,模型缺少一至两个元件,需要的效果 沒有产生。
不完整模型的一般解法: 补齐所缺失的元素
S2
S1
12
解决办法
增加需要的元件,完善物-场三角形
F
S2
S1
13
30
发明问题76个标准解系统构成
第一级 建立或完善物场模型的标准解系统………………………13 1.1 建立物场模型……………………………………8 1.2 消除物场模型的有害效应………………… ……5
第二级 强化物场模型的标准解系统……………………………… 23 2.1 向复合物场模型进化 ………………………… 2 2.2 加强物场模型…… ………………………………6 2.3 采用频率协调强化物场模型 ……………………3 2.4 引入磁性添加物强化物场模型……… ………………… 12
S1和S2是组成技术系统
的两个物质。
F
S1:工件;
S2:工具。
场(F)是物-场模型中产 生作用力的一种能量。
S2
S1
6
物质与场的种类
物质的种类: 材料 工具 零件 人 环境
场的种类: 机械能 热能 化学能 电能 磁能
7
例一
铣刀切割零件
机械力
铣刀
零件
8
例二
吸尘器清洁地毯
3. 例:用液压传动代替机械力
25
解决方案二
增加一个新的场(F2)来增強需要的效果
F
S2 F2
S1
26
效果不足的完整模型实例

物——场模型分析

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
2020/6/12
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2020/6/12
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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2020/6/12
DESIGN HYH
2020/6/12
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。
DESIGN HYH
2020/6/12
(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

物-场分析模型

物-场分析模型
应用来验证方案的可行性和效果,进一步调整和完善方案。
04
物-场分析模型的实践案 例
案例一:产品设计优化
总结词
通过物-场分析模型,优化产品设计,提高产品性能。
详细描述
在产品设计阶段,运用物-场分析模型对产品进行系统分析,找出产品存在的问 题和不足,提出改进方案,优化产品设计,提高产品性能和使用效果。
动态性研究
未来的研究将尝试改进物-场分析模型,使其能够更好地描述系统的 动态变化过程。
跨领域应用研究
随着应用领域的拓展,物-场分析模型将在更多领域(如生物医学、 社会科学等)得到应用和研究。
跨领域应用与拓展
生物医学领域
社会科学领域
物-场分析模型在生物医学领域的应用将主 要涉及人体生理系统、疾病发生发展机制 等方面的研究。
解决方案与优化
总结词
解决方案与优化是在建立物-场模型的基础上,提出针对性的解决方案,并对方案进行 优化和改进。
详细描述
在提出解决方案时,要基于物-场模型进行分析和推理,提出可行的解决方案。解决方 案可以是技术上的改进、流程的优化或组织结构的调整等。随后,需要对提出的解决方 案进行优化和改进,确保方案的有效性和可行性。这一步骤可以通过实验、仿真或实际
作用有关。
03
物-场分析模型的应用步 骤
问题定义与目标明确
总结词
问题定义与目标明确是物-场分析模型应用的第一步,需要清晰地界定问题的范围和目标,为后续分析提供基础。
详细描述
在应用物-场分析模型时,首先需要对问题进行定义,明确问题的性质、背景和限制条件。同时,要明确问题的 目标,确定通过分析要达到的具体效果或改进点。这一步骤有助于将问题抽象化,为后续的物-场分析和构建提 供方向。

物-场模型分析

物-场模型分析

1物—场模型分析是TRIZ理论中的一种重要的问题描述和分析工具,用以建立与已存在的系统或新技术系统问题相联系的功能模型,在问题的解决过程中,可以根据物—场模型所描述的问题,来查找相对应的一般解法和标准解法。

26.1 物—场分析每个系统的出现都是为了实现某个确定的功能。

产品是功能的实现。

所谓功能,是指系统的输出与系统的输人之间正常的、期望存在的关系。

产品设计中,经常使用到传递函数:y = F (x1,x2,x3,…,x n)式中y —输出;x1,x2,x3,…,x n—输入。

输出与输入之间的函数关系F 就是功能。

系统的功能可以是一个比较大的总的功能,也可以是分解到子系统的功能,也可以一直分解下去,直达底层的功能为止。

底层的功能结构上比较简单,容易进行理解和表达。

3阿奇舒勒通过对功能的研究,发现并总结出以下3条定律:l) 所有的功能都可以分解为3个基本元素(S1,S2,F);2)一个存在的功能必定由这3个基本元素组成;3)将相互作用的3个基本元素进行有机组合将形成一个功能。

为方便表示,功能用一个三角形来进行模型化,三角形的下边2个角是3个物体(或称为物质),上角是作用或效应(或称为场)。

物体可以是工件或工具,场是能量形式。

通常,任何一个完整的系统功能,都可以用一个完整的物—场三角形进行模型化,称为物—场分析模型。

见图7-l。

如果是一个复杂的系统,可以用多个物—场三角形来进行模型化。

45FS 1S 2图6-1 物——场分析模型6参与相互作用的物体S 1和S 2可以是:1) 材料;2) 工具;3) 零件;4) 人;5) 环境。

FS 1S 27一般地,S 1表示工件,S 2表示工具。

物体之间的效应(或称为场) F 可以是:1) Me ——机械能;2) T h ——热能;3) Ch ——化学能;4) E ——电能;5) M ——磁能。

FS 1S 28将这些场类别组合起来,就形成一个词:MeThChEM,以方便对能量形式的记忆。

物场模型分析

物场模型分析

DESIGN HYH
2019/5/23
物质的类型
人员类:产品的使用者(用户)
材料类:热性质材料、电、磁 性质材料、光学性质材料
环境类:地面,空气,矿山
典型物理状态:气态、液态、 固态、等离子体(电浆)
中间态和化合状态:气溶胶、 液溶胶、固溶胶、泡沫、粉 末、凝胶、多孔物
……
TRIZ中的场:将存在于物质之间的各种各样的 作用都用场来表示。
DESIGN HYH
F
S1
S2
有害效应的场模型
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机械场
F
机械场
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S1
garbage
DESIGN HYH
S2
S1
把柄 garbage
S2
s3
把柄
触摸屏
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例:如何防晒?
光学场
F
光学场
F
S1
紫外线
DESIGN HYH
S2
S1
皮肤 紫外线
S2
s3
皮肤
防嗮霜
2019/5/23
效应不足的物场模型
含义:3个要素齐全,但功能未有效实现,或实现得不足
一般解法 1.增加新的物质S3 2.增加另外一个场F2来强化有用的场 3.增加物质S3并加上另一个场F2来强化有用效应 4.改变原有的物质或场
增加 修改
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FS1S2效应源自足场模型2019/5/23
机械场
热场
F
F
力场:(持续力、冲击、脉冲) 声场:(超声波、次生波) 热场:(加热,降温) 电场、磁场、电磁场 光学场:(紫外线、可见光、红外线) 辐射场:(放射性辐射、电离辐射) 化学场:(氧化、腐蚀、) ……

TRIZ物场分析


(1)有用并且充分的相互作用
• 有效、完整的物场模型
• 是一种理想的状态,也是设 计者追求的状态,功能的三 个元素都存在,且相互之间 的作用充分。
例:手拿杯子
F
S1
S2
机械场
杯子拿稳不掉
杯子
手
(2)有用但不充分的相互作用
• 效应不足的物场模型 • 功能的三个元素齐全,
但设计者追求的相互作 用未能实现或只是部分 实现。
• 发现总结了76个解模型,所以也叫76个标准解。 • 按照问题的类型分为五级,形成标准解法系统。
四、标准解及应用
标准解系统名称
子系统 数量
第一级 建立或完善物场模型的标准解
1.1 构建完整的物场模型(8)
13
1.2 消除或中和有害作用,构建完善的物场模型(5)
第二级 增强物场模型的标准解
2.1 向复合物场模型转换(2)
例:气泡分离
机械场 F
S1
液体
S2
气泡
S1
液体
S2
气泡
例:机油中是否有水?
S1
油
S2
水
热场
F
S1
S2
油
水
例:如何将火柴理顺后装入火柴盒?
引入磁粉S2和磁场F,F作用于S2,S2同 时作用于火柴S1,表述如下:
磁场
F
S1
火柴
S1
火柴
S2
磁粉
有害模型I
• 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:物体的粘贴
粘贴力
F
粘贴力 F
S1
物体1
S2
物体2
S1
物体1

物-场分析模型


比如:在汽车传动系统中, 机械能(场)通过发动机 (物质S2)作用于车轮 (S1)而使车轮(S1)向 前行驶。机械能、发动机 和车轮就构成了汽车行驶 这一功能的三个要素。
在物-场分析法中,理想的功能是 场F通过物质S2作用于物质S1并改 变物质S1。
精品课件
技术系统功能的物-场模型
TRIZ物-场技术系统的功能模型可以用一个完整的物 -场三角形来表示。如图
F
S2
S1
精品课件
解决方案一
改用新的场(F2)来代替原有的场(F1); 或用场(F2)和物质(S3)来代替原有的场(F1) 物质(S1)。
FF2
S31
S2
精品课件
效果不足的完整模型实例
1. 改用新的场(F2)来代替原有的场(F1): 例:壁纸很难用刀子刮掉,改用蒸气。
2. 用场(F2)和物质(S3)来代替原有的场(F1) 物质(S1)
零件
例二
吸尘器清洁地毯
机械力
吸尘器
精品课件
地毯
物-场分析模型的结构类型
1. 有效完整模型:系统的3个元素都存在而且有效; 2. 不完整模型:组成系统的元素不全,缺少场或物; 3. 效应不足的完整模型: 3个元素齐全,但效应不足; 4. 有害效应的完整模型: 元素齐全,但产生了有害效应。
TRIZ中,重点关注和解决的是不完整模型、效应不足 的完整模型和有害效应的完整模型三种情况。
精品课件
解决方案二
增加另一个场(F2),用来平衡产生有害效果的 场。
F
S2
S1
F2
精品课件
有害效果的完整模型实例
要避免零件在加工时弯曲,增加一个相对的力 平整草坪的割草机
精品课件

物质场模型分析课件


和物质交换的开放系统。
物质场的化学基础
化学反应动力学
化学反应动力学是研究化学反应如何进行的科学。在化学反应动力学中,物质场可以被视 为由不同的化学物质组成的混合物,这些物质在一定条件下可以相互反应生成新的物质。
化学键理论
化学键理论是研究分子中原子之间相互作用的理论。在化学键理论中,物质场可以被视为 由不同的分子组成的混合物,这些分子之间的相互作用决定了它们的性质和行为。
物质场模型概述
物质场模型是一种用于描述物质之间相互作用和 传递的模型,它具有广泛的应用价值,如物理学 、化学、生物学等领域。
物质场模型的核心价值
物质场模型的核心价值在于它能够描述物质之间 的相互作用和传递,从而帮助人们更好地理解自 然现象和过程。
物质场模型的贡献
物质场模型在多个领域都有重要的贡献,如物理 学中的量子力学、化学中的分子动力学、生物学 中的神经网络等。
要点二
多尺度建模
物质场模型的发展趋势还包括多尺度 建模。即在同一模型中同时考虑微观 和宏观两个尺度的相互作用和影响, 以便更全面地描述系统的整体性质和 行为。
要点三
智能化应用
随着人工智能和机器学习等技术的发 展,物质场模型的智能化应用也成为 研究热点。例如,利用神经网络和深 度学习等方法,可以从大量数据中提 取有用的信息,并用于优化和控制化 学反应过程、生物实验等实际应用场 景。
案例分析法
案例分析法是通过分析具体案例来 研究物质场模型的方法,它可以帮 助研究者更好地理解物质场模型在 实际问题中的应用。
02
物质场模型的理论基础
物质场的物理学基础
01
经典力学
物质场模型在物理学中有着深厚的理论基础。在经典力学中,物质被视

物场分析


影响。
物场模型的符号系统
物-场分析法是使用一种用图形描述系统内零部 件之间相互关系的符号语言,与文字语言相比, 可以更加清楚直观地描述零部件之间的相互关 系。
相互作用 有关联的关系 定向、有效、作用 定向、有效、不充分的作用
定向、有害的作用 定向、过度的作用

?
?
缺乏信息的作用 模型间的转换
常用物场符号
子弹
S2
枪
举 例

一个液体(S1)含有空气泡(S2),使用离心机, 增加离心力 (增加机械场F)可以分离空气
泡
模型问题二(有害完整模型)

模型的三个组件都在,但是两个物质
间存在有害的相互作用
F
S1
S2
一般方法2:引进物质(S3)

引进第三种物质(S3),它应该是原有两种 物质之一的变种。
F
S1 S3
物场模型类型与一般解法
• 效应有害的完整模型: 3个元素齐全,但产生了 有害的效应,需要消除这些有害效应。
• 一般解法: 1)增加另一物质S3来阻止有害效应的产生,S3可 以是现成物质,或是S1、S2的变异、或是通过分解 环境而获得的物质。 2)增加另一个场F2来平衡产生有害效应的场
物场模型类型与一般解法
S2
实例:保护铆钉
(引入现成物质S3)
机械场 机械场
F S1
铆钉
F
S1
S2
锤子 铆钉
S2
锤子
S3
中介物(垫块)
实例:利用托盘保护手
为防止热茶壶烫手, 增加一个托盘
机械场 机械场
F S1
热茶壶
F S1 S2
手
S2
手
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