TRIZ 原理与案例
(注：本资料仅限内部学习交流使用，不可商业出版 钟彪 整理
2012年
)
目录
一、分割原理 ................................................................................................................................... 1
1、分段磁铁在磁控管中产生匀强磁场 ................................................................................. 1 2、分离为两半的制造方式简化钢筋混凝土梁的运输 ......................................................... 2 3、挠性接头防止芯片的断裂 ................................................................................................. 2 4、分割成一系列毛细通道的反射镜聚焦X射线束 ............................................................ 3 5、碳纳米纤维构成的碳纳米结构增强氢的贮存有效性 ..................................................... 4 6、水雾的包裹促进火的扑灭 ................................................................................................. 5 7、双上拉杆在撑杆与机翼的界面上降低强度要求 ............................................................. 6 8、分割后的抗磨圈简化机车发动机的安装 ......................................................................... 7 二、抽取原理 ................................................................................................................................. 10
1、超声波流量计与流量调整器的隔离提高流量的测量精度 ........................................... 10 2、等离子体发生器的隔离提供物品的安全消毒 ............................................................... 11 3、交变电磁场在水中杀灭幼虫 ........................................................................................... 12 4、有害发光橡胶的隔离防止婴儿中毒的危险 ................................................................... 13 5、等离子体发动机点火系统向地球表面上的转移提高等离子体发动机的有效载荷 ... 14 6、过滤装置对X线辐射及强紫外线的隔离在无噪音产生的情况下产生电子装置表面上静电荷的弱紫外线中和作用 ................................................................................................. 15 7、大电阻铁素体板的磁通隔离在列车中提高非接触式电力供应的效率 ....................... 16 8、不含氢与碳的烟火合成物在产生大量热的同时防止气体的产生 ............................... 17 三、局部质量原理 ......................................................................................................................... 19
1、棱镜向最方便发挥作用的位置的转移增大激光辐射的光谱线缩窄 ........................... 19 2、点火药包与辅助药包的局部相互作用产生中空喷射 ................................................... 20 3、液流从弯管状喷嘴中的流过提高液流流速的测量精度 ............................................... 21 4、注有液体的闭孔泡沫塑料改进减震座垫 ....................................................................... 22 5、具有可变细度的纤维提供支架(支撑管)的所需刚性与柔性 ........................................ 23 6、复合涂层导致的食品局部过热提供食品表面上的脆皮 ............................................... 24 7、网状非均匀结构减小包容环的重量 ............................................................................... 25 8、包含不同编织纤维的非均匀层增大软体防弹衣对尖头物体的穿透阻力 ................... 26 四、增加不对称性原理 ................................................................................................................. 28
1、在闭合与张开状态下具有风阻力不对称性的降落伞产生发电设备的最大转矩 ....... 28 2、带有不对称凸出物的光栅提供光线至所需衍射级的反射 ........................................... 29 3、不对称离心泵在洗衣机中防止纤维碎片的堵塞 ........................................................... 30 4、不对称钻头提供钻头从钻孔中的轻松取出 ................................................................... 31 5、投影仪物镜中非对称排列的透镜防止图像的扭曲变形 ............................................... 32 6、不对称旋转的纤维加强纤维织成的防弹衣 ................................................................... 33 五、组合原理 ................................................................................................................................. 34
1、调羹与吸管组合装置增强快餐餐馆的可服务性 ........................................................... 34 2、设计用于相关操作的组合工具增强刀具的功能性 ....................................................... 35 3、二十面体骰子取代若干六面体骰子 ............................................................................... 36 4、赌注筹码向跟踪系统中的合并在赌场中检测赌注筹码的非法移动 ........................... 37 5、合并为回程助推器的飞船与火箭级降低向外层空间中携带有效载荷的成本 ........... 38 6、组合镜提供多个过热表面的同时探测 ........................................................................... 39
六、多用性原理 ............................................................................................................................. 40
1、手肌锻炼器产生悦耳声音功能的整合增强使用者的兴趣 ........................................... 40 2、塑性浓缩物的真空包装在振动及碰撞期间防止浓缩物成分的分散及空间分离 ....... 41 3、自热式液晶元件稳定液晶分子的迁移率 ....................................................................... 42 4、信号经由舱壁的无线传输增强潜水艇的水密封完整性 ............................................... 43 5、正电极的高速转动提供防护涂层的均匀喷涂 ............................................................... 45 6、机车涡轮发动机的通用壳体装置以涡轮发动机替代大重量的柴油发动机 ............... 46 7、进气道用作机身支撑部件减小战斗机的重量 ............................................................... 48 七、嵌套原理 ................................................................................................................................. 49
1、空心涡轮叶片中的空心散热片提高叶片的冷却效率 ................................................... 49 2、装有牙膏的牙刷防止牙膏对衣服的沾污 ....................................................................... 50 3、一个骰子向另一个骰子中的嵌入扩大骰子面上随机数字的范围 ............................... 51 4、伸缩式机翼减小飞机的翼展 ........................................................................................... 52 5、焊接电极杆部向外套筒中的嵌套防止电极端部形状的损坏 ....................................... 53 八、重量补偿原理 ......................................................................................................................... 54
1、声波压力平衡聚变靶的重力 ........................................................................................... 54 2、盐溶液的浮力提供大煤块的管道运输 ........................................................................... 55 3、气流提供样品的悬浮 ....................................................................................................... 56 4、替代塔的高空气球上升力支持发电装置的太阳能收集器 ........................................... 58 5、翼的气动升力在磁悬浮列车的超导线圈上降低载荷 ................................................... 59 6、浮体的浮力在无需大型造船厂的情况下提供船体在水面上的装配 ........................... 60 九、预先反作用 ............................................................................................................................. 61
1、预弯曲应力提高阴极射线管玻璃的抗弯曲强度 ........................................................... 61 2、硅区的预先无序化缩短形成硅化区的持续时间 ........................................................... 62 3、多媒体信号的预加重在铜质电话电缆中补偿多媒体传输失真 ................................... 63 4、焊接界面处金属板厚度的预先增大在避免填充不足的情况下形成焊缝 ................... 64 十、预先作用原理 ......................................................................................................................... 65
1、预先抛光硅层与预先热处理形状记忆材料的组合简化X光镜的生产 ...................... 65 2、色素在载体中的预先安置增强变色人造花的适用性 ................................................... 66 3、永久性磁铁向转子中的预先引入补偿超导电动机的临时超导性损失 ....................... 67 4、预先准备好的清洗溶液加快一次性隐形眼镜的清洗 ................................................... 68 5、预先脱水并干燥的聚合物提供水或碳油的高吸附率 ................................................... 69 6、交变电流对金属工件的预先加热在激光钻孔期间消除孔壁表面的不规则突起 ....... 70 7、预先贮存的氧气增大水下爆炸物的破坏因数 ............................................................... 71 8、推力倾斜角指示极限的预先计算控制飞机的倾斜角 ................................................... 72 十一、事先防范原理 ..................................................................................................................... 73
1、事先准备好的消防系统抑止圣诞树的失火 ................................................................... 73 2、附加连接增强建筑物框架结构的地震稳定性 ............................................................... 74 3、紧急制动装置止停正常制动系统失灵的卡车 ............................................................... 75 4、具有可失去超导性的故障限流器补偿断电器的弱可靠性 ........................................... 76 5、遥控制动系统在禁行区域外防止列车的进入 ............................................................... 78 6、紧急神经网络控制器增强飞行员安全弹射的可靠性 ................................................... 79 十二、等势原理 ............................................................................................................................. 80
1、气动平衡为液化气瓶的称重消除转移操作 ................................................................... 80
2、带有两个烤面的平底锅在翻面时防止煎饼的弄坏 ....................................................... 81 3、无按钮的无线电信标控制汽车的中央锁闭系统 ........................................................... 82 4、被焊接工件的旋转支架在自动焊接期间消除安装操作 ............................................... 83 5、U形架与轮对在从倾斜面上除雪期间消除柄装置的提升 ........................................... 84 十三、反向作用原理 ..................................................................................................................... 85
1、高频边缘电场对热粘合剂的加热提供大容量电介质部件的粘结 ............................... 85 2、深度冷却对加热的代替提供带有缺口的铪粉末表面 ................................................... 86 3、螺母拉离的反向作用提供螺纹连接器的紧固力调整 ................................................... 87 4、煤气中有害杂质的催化分解在阳极表面上防止杂质分子的聚集 ............................... 88 5、垂直驻波的频率变动加速悬浮颗粒的声学沉淀 ........................................................... 89 6、非磁性部件的组装及随后的磁化在断层X光摄影机磁铁中形成强均匀性磁场 ...... 90 7、小长度列车在极小间距方式下的运行增强铁路的运输能力 ....................................... 91 8、代替固定性的移动性为大尺寸手持式防弹盾牌提供使用的简单性 ........................... 92 十四、曲面化原理 ......................................................................................................................... 93
1、旋转浮子指示液位 ........................................................................................................... 93 2、球形接触区提高液压耦合的可靠度 ............................................................................... 94 3、带有水平浮子的降雨量测量器提高降雨量的测量精度 ............................................... 95 4、离心力在半导体电路中改善锡熔化物对连接孔的填充 ............................................... 96 5、曲面反射镜在水族管中提供运动物体的持续反射 ....................................................... 97 6、同心圆形凸起控制金属板至金属管上的点焊 ............................................................... 98 7、圆形超声波振动提高超声波焊接的焊接强度 ............................................................... 99 十五、动态特性原理 ................................................................................................................... 100
1、可移动式攀岩训练机在有限高度的场所中模拟极高的攀岩墙 ................................. 100 2、洋娃娃的可变脸增大孩子的感情投入 ......................................................................... 101 3、鱼饵的可移动重心消除鱼对鱼线的咬啮 ..................................................................... 102 4、柔性散热器简化散热器的装配 ..................................................................................... 103 5、折叠式帽子在运输期间防止帽子的变皱或永久变形 ................................................. 104 6、具有可调自然频率的扭振缓冲器阻抑轴的多频振动 ................................................. 105 7、旋翼-剪翼确保飞行器高的巡航速度与强的垂直起降能力 ........................................ 106 8、固定的节流装置在涡轮叶片中缩短冷却气体的流量调整时间 ................................. 107 十六、未达到或过度原理 ........................................................................................................... 108
1、激光辐射对波导材料折射率的逐渐调谐裁减光波导器件 ......................................... 108 2、电阻材料的过量涂敷与随后的过量部分去除提供厚膜电阻器电阻值的高精度 ..... 110 3、使总感应系数减小至要求值以下的装置的产生简化电路与激光器的电感平衡 ..... 111 4、过大的接触表面面积简化自行车车架的组装 ............................................................. 113 5、滑动摩擦对滚动摩擦的取代提高用于非冰表面上的冰球的可靠度 ......................... 114 6、高空处氙闪光管功率消耗的降低延长防撞灯的使用寿命 ......................................... 115 7、轮距的增大提高自动装载有轨车的振荡临界值 ......................................................... 116 十七、多维原理 ........................................................................................................................... 117
1、不同方向上的固态墨加热提供液态墨的快速形成 ..................................................... 117 2、隐藏于地面中的栅栏增强停车区的可服务性 ............................................................. 119 3、两个元件的空间位移提供投掷圆盘的可变气动特性 ................................................. 120 4、螺旋通道提高立式锅炉的效率 ..................................................................................... 121 5、双面键盘降低无线电话错误按键的频率 ..................................................................... 122
6、截击装置的二维平面运动改善飞机对来临威胁的防御 ............................................. 123 7、地面标志盘的倾斜部分增强标志盘的可见性 ............................................................. 124 十八、机械振动原理 ................................................................................................................... 125
1、振动波在土壤中破坏有毒物质 ..................................................................................... 125 2、栅格的振动促进油从冰中的分离 ................................................................................. 126 3、容器中气体共振频率的测量提高气压的测量精度 ..................................................... 127 4、电子在交变电场中的振动在常压下产生辉光放电等离子 ......................................... 128 5、超声波加热硫化橡胶 ..................................................................................................... 130 6、带有铂层的小球的周期性上浮在过氧化氢水溶液中控制隐形眼镜的消毒时间 ..... 131 7、机械振动在降低能耗的情况下防止进口导流叶片的积冰 ......................................... 132 8、振动雾化器强化热表面的热传递 ................................................................................. 133 十九、周期性原理 ....................................................................................................................... 134
1、周期性的方式转换提高起动器/交流发电机的效率 .................................................... 134 2、脉冲热检测提高热邻近成像器件的检测准确度 ......................................................... 135 3、脉冲等离子体化学汽相沉积提供多晶硅膜的可重复粗糙度 ..................................... 137 4、脉冲式燃料燃烧提高微型打火机的效能 ..................................................................... 138 5、激光脉冲宽度由数纳秒至数飞秒的降低提高二恶英浓度的测量精度 ..................... 139 6、墨水从微孔中的周期性经过在喷墨打印机的打印头中防止墨水干燥 ..................... 140 7、与接收条件无关的天线的周期性平缓切换增强分集式天线系统的可生产性 ......... 141 8、脉冲电弧焊在平焊或别位焊接条件下提供高质量焊缝 ............................................. 142 二十、周期性原理 ....................................................................................................................... 143
1、连续搅拌机减小口香糖生产的时间损失 ..................................................................... 143 2、运行期间的列车间物资传送缩短物资的装载及发运时间 ......................................... 145 3、串联焊接头在大深度焊缝形成期间消除时间损失 ..................................................... 146 4、熔化金属的连续真空精炼在熔炉真空腔室运行期间减小抽空的时间损失 ............. 147 5、自动排线设备在纱线卷的替换期间减小时间损失 ..................................................... 148 二十一、减少有害作用原理 ....................................................................................................... 149
1、快速退火防止金属电极表面的氢腐蚀 ......................................................................... 149 2、快速加热及冷却在无强度损失的情况下增强活塞环的耐磨能力 ............................. 150 3、液氮与蒸汽处理在不发生结块的情况下冷冻鸡肉 ..................................................... 151 4、压焊期间的高速加热与冷却提高多缠绕管的强度 ..................................................... 152 5、短的强电流脉冲在接触点焊期间提供接触电阻的精密测量 ..................................... 153 二十二、变害为利原理 ............................................................................................................... 154
1、快速关门时产生的离心力激活门的安全机构 ............................................................. 154 2、正在扩大的裂缝下方叶片的偏移防止涡轮盘的故障发生 ......................................... 155 3、具有像散的球面镜补偿激光束的像散 ......................................................................... 156 4、有害的磁泄漏场冷却高压变压器 ................................................................................. 157 5、气体传感器两部分的温度与湿度不稳定性增强气体传感器的读数稳定性 ............. 158 6、水翼产生的波的相消干涉在高速运行期间降低双体船的能耗 ................................. 159 7、压力脉动波在分离管内的分割在无压降的情况下减弱流体脉动 ............................. 160 二十三、反馈原理 ....................................................................................................................... 161
1、具有反馈功能的超导传感器检测基本粒子 ................................................................. 161 2、反馈控制系统防止旋转压气机的颤振 ......................................................................... 163 3、反馈控制塑料挤出物的切割温度 ................................................................................. 164