40個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣市公開課一等獎省賽課獲獎課件

四、40個創(chuàng)新原理、140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第1頁40個創(chuàng)新原理01、分割原理02、抽取原理03、局部質量改進原理04、增加不對稱性原理05、組合原理06、一物多用原理07、嵌套原理08、重量賠償原理09、預先反作用原理10、預先作用原理11、預置防范原理12、等勢原理13、逆向運作原理14、曲線、曲面化原理15、增強動態(tài)性原理16、部分抵達或超越原理17、多維化原理18、機械振動原理19、周期性運動原理20、有效連續(xù)運作原理21、快速運作原理（降低有害作用時間）22、變害為利原理23、反饋原理24、借助中介物原理25、自服務原理26、復制原理27、廉價物品替換原理28、機械系統(tǒng)替換原理29、氣壓或液壓結構替換原理30、柔性殼體或薄膜結構替換原理31、多孔化原理32、色彩化原理33、同質化原理34、自生自棄原理35、改變物理/化學參數(shù)原理36、相變原理37、熱膨脹原理38、加速氧化原理39、惰性（或真空）環(huán)境原理40、復合材料原理240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第2頁01分割（分離）340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第3頁A將一個物體分成獨立幾部分當代應用實例：大貨車車頭與車廂發(fā)射中M270和正在爆裂M270子母彈440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第4頁B將一物體分成可組合幾部分

（便于安裝和拆卸）當代應用實例：組合家俱活動房屋540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第5頁C提升一物體分離性當代應用實例：活動百葉窗取代整幅大窗簾玻璃批量生產(chǎn)線上輥軸傳輸線用盛滿熔化錫槽子來替換熔化錫玻璃640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第6頁鋼筋混凝土梁運輸

（美國專利：6,581,343）工程背景：

鋼筋混凝土梁廣泛用于民用和工業(yè)建筑。往往是在工廠造好以后，才運輸?shù)焦さ?。過寬單段工字型鋼筋混凝土梁在公路上運輸時需要專用運輸車輛。在許多情況下，梁運輸都是個大問題（路面狹窄或山區(qū)）。單組鋼梁路面最大寬度740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第7頁鋼筋混凝土梁運輸分割原理：將物體分成輕易組裝和拆卸部分。鋼梁分成兩半二分之一鋼梁另二分之一鋼梁平底板加強柱螺母螺栓840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第8頁02抽?。ㄌ崛。?40個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第9頁A將物體中“負面”部分或屬性抽取出來當代應用實例：干燥劑；冰箱除味劑；；醫(yī)學透析治療為預防病人過多地接觸X光，一個特殊設計鉛屏使X光只射在必需部位1040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第10頁B只抽取物體中必要、有用部分或屬性當代應用實例：用光纖或光波導分離主光源，以增加照明點；成份獻血，只采集血液中血小板；微波濾波器；飛機副油箱（進入戰(zhàn)斗時，拋棄副油箱）手機中SIM卡1140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第11頁03局部質量改進、1240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第12頁A將一物體或外部環(huán)境同類結構轉換成異類結構當代應用實例：USB接口腿部殘疾人鞋(高度不一樣)凸輪機構礦井中為降低粉塵用是噴水裝置（在細霧之外加一束較粗水霧）1340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第13頁B使物體不一樣部分各具不一樣功效當代應用實例：帶各種慣用工具瑞士軍刀計算機鍵盤內層過濾器（深入過濾孔稍?。┩鈱舆^濾器（初過濾孔稍大）塵土過濾器1440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第14頁C物體各部分都處于各自最正確狀態(tài)（促進整體運作狀態(tài)）當代應用實例：工具箱超聲波鉆孔機為降低溫度，關鍵部分用導熱材料，外圍部分用耐磨材料1540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第15頁提升液流流速測量精度

（美國專利：5,861,561）工程背景：管道內流速較低時，出入孔間壓差較小。假如壓差下降到某個臨界值時，測定準確度就會大大降低。導管流體旁通部分流量計測量精度會因流速降低而下降1640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第16頁提升液流流速測量精度局部質量原理：將物體、環(huán)境或外部作用均勻結構改為不均勻；(1、將入口端面向液流彎管形狀噴嘴安裝在旁通口上，以增加輸入孔液體壓力；2、使用截面縮小管道。)流量計噴嘴縮小截面1740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第17頁04增加不對稱性1840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第18頁A將對稱物體變?yōu)椴粚ΨQ當代應用實例：為改進密封性，將O型密封圈截面由圓形改為橢圓形；在攪拌容器中，使用不對稱形攪拌葉片；電插頭(引入一個幾何特征來預防元件不正確使用)1940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第19頁B已經(jīng)是不對稱物體，深入增強其不對稱程度當代應用實例：底部呈斜面液化氣罐一旦燃氣快用完時，燃氣罐會自動發(fā)生傾斜電力冶煉爐電極非對稱地置于爐中，以方便礦石送入和金屬溶液流出2040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第20頁05組合2140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第21頁A在空間上將同類或需要連續(xù)操作物體組合起來當代應用實例：將多層玻璃用水粘合在一起，便于磨削加工；水陸兩用汽車；組合音響設備（收音機、CD、磁帶等）集成電路板上多個電子芯片2240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第22頁B從時間上將同類部分或需要連續(xù)操作部分組合起來當代應用實例：利用生物芯片可同時化驗多項血液指標；攝影機在拍攝影象時同時錄音；計算機反病毒軟件在掃描病毒同時完成隔離、殺毒、移動/復制文件等操作。冷熱水混和龍頭；坑道里裝有噴嘴掘進器將熱蒸汽噴向凍土方便采掘2340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第23頁06一物多用2440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第24頁使物體含有復合功效以替換

其它物體當代應用實例：門鈴和煙氣報警器組合；多用途可折疊沙發(fā)床；帶有圓珠筆教鞭；含有掃描、傳真和復印功效打印機；帶電擊器手電筒；便攜水壺蓋子同時也是水杯。牙刷把柄內裝牙膏門鈴和煙氣報警器組合2540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第25頁07嵌套2640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第26頁A把一個物體嵌入第二個物體，然后將這兩個物體再嵌入第三個物……形成重合當代應用實例：伸縮式天線；液壓起重；伸縮式釣魚桿；俄羅斯套娃；戶外遙控伸縮式車庫；俄羅斯套娃懸浮式儲油箱可同時存放不一樣型號原油2740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第27頁B讓一物體穿過另一物體空腔當代應用實例：折刀和可伸縮刀；手機書寫筆（平時插入機體上專用孔中）;伸縮式天線；滑行門/推拉門教鞭筆2840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第28頁08重量賠償（巧提重物）2940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第29頁A將某一物體與另一能產(chǎn)生提升力物體組合，以賠償其重量

（將需提升重物和有上升性質物體結合起來）當代應用實例：救生圈；用氦氣球懸掛廣告條幅救生圈3040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第30頁B經(jīng)過物體與環(huán)境相互作用實現(xiàn)物體重量賠償（利用氣體、液體動力或浮力）當代應用實例：水翼船；在月球車輪胎里設置球形重物，用以降低月球車重心，保持月車穩(wěn)定性；潛水艇。輪船(應用水上浮力承載重物)有浮力材料制作毛筆筆桿3140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第31頁巨大船塢建造

（美國專利：3,942,460）工程背景：裝配船體通常在造船廠進行。然而，海運經(jīng)濟增加需求造成船只排水量快速增大。所以，需要裝配大型船只大型造船廠。而要在陸地上建立巨大干船塢成本過高。3240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第32頁巨大船塢建造建立水上船塢利用水浮力實現(xiàn)質量賠償3340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第33頁浮式船塢浮式船塢大型船塢裝著潛艇3440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第34頁09預先反作用3540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第35頁A事先施加反作用，以防止完工時不良效果當代應用實例：內有波紋層包裝箱紙板在制作時使其波紋層和表面層反向彎曲，當膠水干燥后，紙板即可到達平直狀態(tài)3640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第36頁B假如一個物體處于或將處于受拉伸狀態(tài)，預先施加壓力當代應用實例：給畸形牙齦帶上矯正牙套；給卷好紙卷勒上橡皮筋;在灌注混凝土之前，對鋼筋施加應力3740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第37頁10預先作用3840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第38頁A預先完成部分或全部動作或機能當代應用實例：郵票打孔；不干膠粘貼（預先在塑料帶上粘膠）給樹木刷滲透漆來阻止（枕木）腐朽3940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第39頁B預置有用物體，使其在必要時能馬上發(fā)揮作用當代應用實例：手機預設單鍵撥號功效；道路上轉彎、分岔或出口預先提醒牌；在停車場安置預付費系統(tǒng)打石膏時預置鋸片4040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第40頁11預置防范、4140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第41頁對含有較低可靠性物體預置緊急防范辦法當代應用實例：圖書中防盜磁卡；汽車安全氣囊；碼頭邊上防撞輪胎；電閘盒里保險絲。應急樓梯/防火通道備用降落傘4240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第42頁12等勢4340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第43頁改變工作情況，在勢能場中，

防止物體位置改變當代應用實例：三峽大壩船閘；方便輪椅通行無障礙通道；為方便汽車維修設置地槽；自動運料小車工廠中與操作臺同高傳送帶運輸大型預制混凝土管卡車帶輪子“車臂”穿過管子使它稍離地面，即可起運4440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第44頁13逆向運作4540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第45頁A不用常規(guī)處理方法而是反其道行之（如需加熱時反而用冷卻法）、生產(chǎn)夾心巧克力糖鑄造大型薄壁零件讓裝有鐵水澆杯靜止，而讓裝有鑄型工作臺運動零件放置臺鐵水槽4640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第46頁B把物體(或過程)翻轉或倒置當代應用實例：經(jīng)過把杯子倒置從下邊噴入水來進行清洗；將剩下不多潤膚露瓶子倒立放置；冰箱滑輪應用4740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第47頁C讓通?；顒硬糠肿?yōu)殪o止，而讓通常靜止部分變?yōu)榛顒赢敶鷳脤嵗杭庸ぶ行闹凶児ぞ咝D為工件旋轉；跑步機“游泳跑步機”(2.6X5.2)4840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第48頁防暴盾

（美國專利：

6,622,607）工程背景：

手持式防彈盾牌僅能夠保護使用人員部分身體。為了防護整個身體，盾牌面積必須增大。不過，增大盾牌面積會使得盾牌變得沉重、巨大，而且不便于使用。舊式手提防暴盾因面積小不足以防護全身加大盾面積會使盾變得很沉重使用不便4940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第49頁新型手持防暴盾用與原來相反動作到達相同目標(手持式防彈盾牌必須攜帶使用。反向作用原理提議：使用防彈盾牌時無須攜帶。)新型防暴盾滾輪5040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第50頁14曲線、曲面化5140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第51頁A將直線或平面變成曲線或曲面，方形結構變成球形結構當代應用實例：兩表面間引入圓角，降低應力集中飛機場上圓形跑道有沒有限長度轉動試驗室桌（變直線為旋轉）5240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第52頁B利用滾筒、球狀和螺旋狀結構當代應用實例：圓珠筆和鋼筆球形筆尖，使書寫流暢；轉椅底部安裝球形輪，以利移動犁頭由刀片式改為滾筒式使工作效率提升1倍5340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第53頁C利用離心力將線性運動變成旋轉運動當代應用實例：洗衣機（經(jīng)過高速旋轉，產(chǎn)生離心力來去除衣物上水分）油井架裝有80～90米轉輪5440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第54頁15增強動態(tài)性5540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第55頁A使物體或其環(huán)境自動調整，以使操作每一步都能到達最正確效果當代應用實例：形狀記憶合金可調整直徑電焊條以控制焊縫大小5640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第56頁B將一物體分成幾個部分，各部分之間能夠相對改變位置筆記本電腦折疊椅適應于崎嶇路面貨車卡車后支架前支架液壓鋼筒5740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第57頁C使不動物體變?yōu)榭蓜?，增加其運動性（含有自適應）當代應用實例：可彎曲飲用吸管醫(yī)療檢驗所使用胃鏡和結腸鏡5840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第58頁在有限高度場所中模擬極高攀巖墻

（美國專利：5,919,117）工程背景：

攀巖訓練應不受天氣約束。所以，將攀巖訓練機放置在室內。一臺固定式攀巖訓練機通常有數(shù)十米高。這就對其放置地點有限制。怎樣在高度有限房屋內進行模擬訓練。支架地面攀巖墻面固定式攀巖設施5940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第59頁在有限高度場所中模擬極高攀巖墻動態(tài)特征原理：使不動物體可動或可自適應；（使機構轉動方向與訓練者攀爬方向相反）地面支架皮帶抓手構架活動式攀巖設施6040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第60頁16部分到達或超越、6140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第61頁16部分到達或超越

（當所期望效果難以百分之百實現(xiàn)時，爭取部分到達或超越理想效果）、處理前處理后磁發(fā)電機導體陶瓷板上塗強磁性導電材料用化學試劑攻擊冰雹離子切割等離子弧發(fā)出過分火苗，以確保完全切割6240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第62頁17多維化6340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第63頁A將物體運動或布置由一維變?yōu)槎S或三維空間當代應用實例：五軸銑床可準確完成三維復雜曲面切削過程；螺旋梯能夠降低占用空間6440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第64頁B將物體單層結構變成多層結構當代應用實例：立體停車場；多碟CD機6540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第65頁C將物體豎置（傾斜或側向放置）當代應用實例：垃圾自動卸載車；圓木豎起來存放6640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第66頁D利用物體給定表面“另一面”當代應用實例：在集成電路板兩面都安裝電子元件；在樹下放置反射鏡提升對太陽光利用（增加光合作用）6740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第67頁、、在暖房放置太陽能接收器將光線照到物體相鄰區(qū)域或物體反面6840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第68頁18機械振動6940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第69頁A讓物體處于振動狀態(tài)當代應用實例：電動剃須刀利用渦流和低頻振動降低烹調時間7040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第70頁B已振動物體，提升其振動頻率甚至達超聲波頻率當代應用實例：磁振送料機；機械零件在超音速振動液體中得到清洗7140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第71頁C利用共振頻率當代應用實例：音叉使共振腔內氫氣被加熱到840攝氏度以上，然后與加入氧氣在燃燒室混合燃燒實現(xiàn)燃料本身點火功效）A氫燃料、B氧化劑、C燃燒室7240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第72頁D用壓電振動替換機械振動當代應用實例：高精度時鐘使用石英振動機芯；7340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第73頁E使用超聲波和電磁場振蕩耦合、在手術中采取超聲波接骨7440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第74頁19周期性運動7540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第75頁A將連續(xù)運動變成間歇運動（周期性動作或脈動）當代應用實例：警車警鈴（間歇性鳴叫，防止產(chǎn)生刺耳聲音）挖煤機鉆頭充上水并加上脈沖力脈沖加壓澆灌機7640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第76頁B假如運動已經(jīng)間歇性，

改變其間歇頻率當代應用實例：使用AM(調幅)，F(xiàn)M(調頻)，PWM(脈寬調制)來傳輸信息；7740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第77頁C利用脈動之間間歇來提供附加作用當代應用實例：每數(shù)次胸廓運動，進行一次心肺呼吸；沖擊鉆；利用脈沖原理使煙囪冒出煙變成間歇環(huán)狀煙霧，并能升至3000米高空7840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第78頁20有效連續(xù)運作7940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第79頁A連續(xù)運作，使一物體各組成部分連續(xù)保持其最正確狀態(tài)運行當代應用實例：汽車在路口停車時，飛輪（或液壓蓄能器）儲存能量，使發(fā)動機在適當功率下工作；焊接機焊頭做成輪狀，方便連續(xù)作業(yè)輪狀焊頭焊料感應加熱器容器8040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第80頁B消除空閑或間歇部分當代應用實例：工廠里倒班制；半波整流電路變成全波整流電路；點陣打印機或噴墨打印機（打印機頭在回程中也執(zhí)行打印動作）8140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第81頁21快速運作8240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第82頁將危險或有害作業(yè)在極高速下運行當代應用實例：用X射線拍骨片；發(fā)動機快速躍過共振轉速范圍；工件變形不過支撐工件砧板不變形；快速經(jīng)過有輻射源區(qū)域；急火快勺炒菜。攝影用閃光燈鑄造（鍛錘高速落下）8340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第83頁22變害為利8440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第84頁A利用有害原因，獲取有益效果當代應用實例：讓原油和酸性液體輪番從管道經(jīng)過當原油經(jīng)過管道時會在管道內壁留下沉積物，當酸性液體經(jīng)過管道時會腐蝕管道內壁紙制家俱廢紙8540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第85頁B將一有害要素與另一有害要素結合，用以消除物體所存在有害作用當代應用實例：潛水中用氮氧混合氣體（以防止單獨使用純氧時使人造成昏迷或中毒）在炸毀舊房子前，為降低震害，先在周圍挖一道深溝，振動波到達深溝時，即會反射回來從而抵消沖擊波8640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第86頁C提升有害原因程度使之不再有害當代應用實例：建立防火隔離帶

（在森林滅火時，強力鼓風機滅火，或為控制野火蔓延，在野火推進前方，預先燃火將草木燒光方法）8740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第87頁23反饋8840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第88頁A引入反饋，改進性能當代應用實例：空調傳感器準確地自動控制溫度；樓道聲控燈；聲控噴泉8940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第89頁B若反饋已存在，則改變其大小和作用當代應用實例：將管理評價方式由考慮預算差異改為提升用戶滿意度；電飯煲依據(jù)食物成熟度來自動加溫或斷電。依據(jù)環(huán)境亮度自行控制路燈系統(tǒng)汽化器中燃料經(jīng)過燃料箱中浮筒自我調整高度9040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第90頁24借助中介物9140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第91頁A利用中介物轉換或執(zhí)行所需動作當代應用實例：機加工中鉆孔時用于為鉆頭或絲錐定位導套；彈琴用撥子裝配(保護產(chǎn)品)9240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第92頁B暫時將原物體和一個輕易去除物體結合在一起當代應用實例：化學反應中引入催化劑；失蠟澆鑄法中臘模；托盤鋪設鋼軌時，在鋼軌兩邊各裝兩個極易裝卸半圓形磁鐵插入器，使鋼軌因暫時變成圓形便于滾動而減輕勞動強度鋪設鋼軌9340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第93頁提升原油脫水充分度與速度

（美國專利：6,007,702）工程背景：從油井中冒出原油為油中帶水乳劑，這種乳劑有很高穩(wěn)定性。利用加熱法分離，“油－水”分離不充分。水由此分離出來9440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第94頁提升原油脫水充分度與速度在原油中加無機鹽，攪拌。鹽溶液密度大大超出原油密度，分離充分性和速度就會大大提升。最終，無機鹽與水一起從原油中被去除。水由此分離出來原油無數(shù)水液滴攪拌器轉輪無機鹽9540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第95頁25自服務9640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第96頁A讓物體服務于自我，含有自補充、自恢復功效當代應用實例：汽車使用有修復缸體磨損作用特種潤滑油；不倒翁玩具；自補充飲水機高寒地域高壓電線加熱辦法每隔5米安一個鐵氧體環(huán)，利用鐵磁性材料居里點，當氣溫低于0℃時方才能感應發(fā)燒9740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第97頁B利用廢棄資源、能量或物資當代應用實例：用食物、草等有機廢物做肥料；利用熱電廠余熱供暖；自動噴灌噴頭擺動或回轉，利用了水流沖力;永不磨損擦刮器加大擦刮器和傳送帶之間間隙讓渙散物質上粉粒掉落在擦刮器上，從而降低空隙而起到擦刮作用錐形混凝土壩體地震時候含有自我保護作用混凝土壩體砂、石重力9840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第98頁26復制9940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第99頁A不便于操作易損、易碎、昂貴物應由簡易、和廉價復制品替換當代應用實例：虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，如飛行員虛擬訓練系統(tǒng)；看電視實況轉播而不是去親自到會場；用唱片、錄音磁帶、MP3或看光盤來聽喜愛歌曲；10040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第100頁B用光學復制品或圖像替換實物，圖像能夠按百分比放大或縮小當代應用實例：用衛(wèi)星相片測繪替換實地考查，如地圖是地形地貌紙面復制；經(jīng)過拍照來測量和計算鐵路貨車上大圓木10140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第101頁C假如可見光復制品已被采取，可用紅外線或紫外線替換當代應用實例：紅外報警/門禁系統(tǒng)；制作集成電路紫外重復曝光攝影機。利用紫外光誘殺蚊蠅10240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第102頁27廉價物品替換10340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第103頁用廉價物品替換昂貴物品，對性能稍作讓步當代應用實例：替換火柴木棍紙棍一次性茶具替換打火機火柴，一次性使用針頭10440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第104頁28

機械系統(tǒng)替換10540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第105頁A用感官刺激方法（光學、聲學、熱學及味覺系統(tǒng)）替換機械系統(tǒng)當代應用實例：用電熱器加熱金屬棒，使顯微鏡下物質做微量運動拋光過程經(jīng)過話筒來控制用味覺來檢測齒輪上齒破損狀態(tài)10640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第106頁B利用電場、磁場和電磁場和一物體進行相互作用當代應用實例：為混合兩種粉末，用電磁場替換機械震動使粉末混合均勻；玩具警犬在眾多棍之中突然停在一個棍前汪汪直叫因為鐵磁效應10740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第107頁C場替換：用可變場代替恒定場；用隨時間改變場代替固定場；用有組織場代替隨機場當代應用實例：早期通訊系統(tǒng)用全方位檢測，現(xiàn)在用特定發(fā)射方式天線；10840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第108頁D利用場和鐵磁離子組合當代應用實例：磁流體；在熔化金屬表面生產(chǎn)玻璃電磁攪拌形成曲面使熔化金屬表面呈波浪狀花紋10940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第109頁29氣壓或液壓結構替換11040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第110頁將物體固體部分用氣體或流體替換(如利用氣墊、液體靜壓、流體動壓產(chǎn)生緩沖功效)當代應用實例：使用內河水系輔助氣候控制；采礦坑道中替換木支架可伸縮液壓支架；減緩玻璃門關閉地鎖中緩沖阻尼器。氣墊運動鞋（降低運動對足底沖擊）汽車中安全氣囊11140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第111頁30柔性殼體或薄膜結構替換11240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第112頁A使用柔性殼體或薄膜替換傳統(tǒng)結構當代應用實例：網(wǎng)球場地上充氣薄膜結構保暖裝置農(nóng)業(yè)上使用塑料大棚種菜柔性計算機鍵盤攜帶方便，高低溫不變形，靜音設計，體積小，色彩艷麗11340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第113頁B使用柔性殼體或薄膜，

將物體與外部環(huán)境隔離當代應用實例：在蓄水池表面漂浮一層雙極材料（一面為親水性，另一面為疏水性）薄膜，降低水蒸發(fā)；真空鑄造時在模型和砂型間加一層柔性薄膜以保持鑄型有足夠強度；透明醫(yī)用膠帶，在包扎好情況下也能方便地觀察傷口；超市里包裹蔬菜和副食品保鮮膜。用比乒乓球還小漂浮球覆蓋在油庫中油面預防油被蒸發(fā)11440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第114頁31

多孔化11540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第115頁A給物體加孔，或利用輔助有孔材料（插入或涂層等）當代應用實例：液壓系統(tǒng)中，泵出油經(jīng)過孔狀盤來起閥門作用為預防表面沾染硬物或雜質，物體壁用有孔物制作方便將特殊液體隨孔泵出，去除表面雜質11640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第116頁B若一物體已經(jīng)有孔，則利用這些孔引入有用物質或功效當代應用實例：將氫存放在多孔納米管中，容量大且安全；竹纖維，其纖維橫截面充滿了橢圓形孔隙，能夠在瞬間吸收并蒸發(fā)大量水分，人稱竹纖維為"會呼吸"、綠色環(huán)境保護紡織面料。用藥棉沾藥水擦傷口為在液態(tài)金屬中加入添加劑將浸透添加劑磚塊放入液態(tài)金屬方法11740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第117頁32色彩化11840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第118頁A改變物體或周圍環(huán)境顏色當代應用實例：使用隨溫度改變顏色示溫漆測量室內溫度11940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第119頁B改變難以觀察物體或過程透明度或可視性當代應用實例：隨光線強弱改變透明度感光玻璃；確定溶液酸堿度化學試紙；繃帶由透明物質做成，方便觀察傷口改變情況12040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第120頁C利用有顏色添加劑，用以觀察難以看到物體或過程當代應用實例：紫外光筆判別偽鈔；計算機軟件中流場可視化技術；用于檢測光纜破損區(qū)變色觸膜光纖彎折破損區(qū)域變色觸膜12140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第121頁D假如已經(jīng)用了添加劑，則考慮增加發(fā)光成份，借助發(fā)光跡線追蹤物質當代應用實例：在太陽能電池板上使用拋物面鏡來提升能量搜集；在煉鋼廠，使用彩色水簾保護工人免遭紫外線12240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第122頁33

同質化12340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第123頁將一物體及與其相互作用其它物體采取一樣材料或含有相同性質材料制成當代應用實例：用金剛石切割鉆石（以金剛石粉粒作為切割金剛石工具，切割產(chǎn)生粉末能夠回收）振動桿與熔化鋼水同質用氣態(tài)氧解涷固態(tài)氧氣態(tài)氧固態(tài)氧陶瓷表面熔化金屬振動桿12440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第124頁34

自生自棄12540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第125頁A物體中已經(jīng)完成功效和無用部分自動消失，或在操作過程中自動調整當代應用實例：膠囊藥品外殼自行溶化瑞典企業(yè)已開始生產(chǎn)可自動化解環(huán)境保護瓶微型彈簧制造（將彈簧繞在被凍潔彈簧芯上，而后，將芯熔化）12640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第126頁B在工作過程中消耗或降低部分

快速自動補充當代應用實例：自動鉛筆12740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第127頁35

改變物理/化學參數(shù)12840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第128頁A改變系統(tǒng)物理狀態(tài)當代應用實例：將氣體液化，以減小體積便于運輸12940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第129頁B改變物體濃度或粘度當代應用實例：用液態(tài)洗手液代替固體肥皂潔凈效應更加好，且能夠定量控制使用，降低浪費洗手液固體肥皂13040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第130頁C改變物體柔性（靈活性程度）當代應用實例：內部裝有簧片流體定量調整器經(jīng)過調整簧片間距來控制流量13140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第131頁D改變物體溫度和體積當代應用實例：烹飪（利用升溫改變食品色、香、味）13240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第132頁36相變13340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第133頁利用物體相態(tài)轉換

（如：改變質量、釋放或吸收熱量等）當代應用實例：液態(tài)水變成了像白粉一樣固體水高效磨石（由水和磨砂混合乳狀物凍結而成）13440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第134頁提升降溫防護服防護效果

（美國專利：6,185,742）工程背景：保護焊工，煉鋼工低導熱材料防護服在短時間內效果很好。很快，衣服內外溫度到達平衡。13540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第135頁提升降溫防護服防護效果防護服外表面插入充有可融化材料14烷和16烷混合物，融點在10~16攝氏度之間。使用前，降溫衫需冷卻到攝氏度以下，方便混合物變成固相，使相變時產(chǎn)生吸熱會熔化材料會熔化材料降溫防護服降溫防護服會熔化材料混合物袋子袋子小隔室壁小隔室壁13640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第136頁37

熱膨脹13740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第137頁A改變溫度，利用一物體（或材料）熱脹冷縮實現(xiàn)功效或完成某一操作當代應用實例：裝配雙環(huán)鋼件時，將外環(huán)升溫膨脹，再將兩環(huán)裝配，待恢復常溫后內外環(huán)就緊緊裝配在一起了；隨溫度改變啟閉暖房通風窗溫度計指針隨室外溫度改變上升或下降13840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第138頁B組合使用各種含有不一樣熱膨脹系數(shù)材料當代應用實例：熱敏開關（因為兩片金屬熱膨脹系數(shù)不一樣，對溫度敏感程度也不一樣，溫度改變時會發(fā)生彎曲，從而實現(xiàn)溫度控制）在軸承中由熱膨脹產(chǎn)生空隙，能夠由兩種含有不一樣膨脹系數(shù)金屬做成錐形體來調整13940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第139頁38加速氧化

14040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第140頁A用富氧空氣替換普通空氣當代應用實例：使用純氧-乙炔法進行更高溫度切割；為持久在水下呼吸，水下呼吸器中儲存壓縮空氣空氣經(jīng)過有孔管道輸入，用以增強水潔化空氣14140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第141頁B用純氧替換富氧空氣當代應用實例：用高壓純氧殺滅傷口細菌鑄鐵時，在煉鐵爐中加入純氧廢氣礦石氧氣14240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第142頁C用電離放射處理空氣或氧氣，使用離子化氧氣當代應用實例：空氣過濾器經(jīng)過電離空氣來捕捉污染物在化學試驗中使用離子化氣體加速化學反應；14340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第143頁D用臭氧替換離子化氧氣當代應用實例：臭氧溶于水中去除船體上有機污染物。在潛水艇壓縮艙發(fā)動機中用臭氧做氧化劑，可使燃料得到充分燃燒攪拌器臭氧燃料14440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第144頁39

惰性（或真空）環(huán)境14540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第145頁A用惰性環(huán)境替換通常環(huán)境當代應用實例：霓虹燈用氬氣等惰性氣體填充燈泡為預防焊縫氧化，將一惰性氣體罩在電弧上14640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第146頁B將中性物質或添加劑引入一物體中當代應用實例：添加泡沫吸收聲振動，如高保真音響；用泡沫隔離空氣滅火14740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第147頁C在真空中完成某種操作過程當代應用實例：真空包裝食品，延長儲存期為預防腐蝕，在大型輪船全部內部空間均被充上氮氣氮氣14840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第148頁40

復合材料14940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第149頁用復合材料替換單一材料當代應用實例：用玻璃纖維制成沖浪板焊接劑中加入高熔點金屬纖維圖像由磁性墨水形成內層有波紋紙包裝箱15040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第150頁提升陶瓷超導材料可塑性

（美國專利：6,586,370）工程背景：超導陶瓷（如金屬硼化物）被用于許多電氣裝置中。為此，陶瓷被制作成導線。陶瓷很脆，所以，陶瓷導線柔性較差，非常輕易斷裂。15140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第151頁提升陶瓷超導材料可塑性采取金屬材料圍繞超導陶瓷粒子復合材料代替均質材料提升可塑性金屬陶瓷粒子超導復合材料超導區(qū)域15240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第152頁處理創(chuàng)造創(chuàng)造難題三步驟描述問題，建立問題模型確定技術矛盾（確定兩個通用工程參數(shù)）創(chuàng)造原理待處理問題最終處理方案第三步：應用第一步：分析技術系統(tǒng)第二步：處理技術矛盾（應用矛盾矩陣）假如由矛盾矩陣全部給出原理都完全不能應用，則需重新確定技術矛盾，再做一遍，直到找出可操作處理方案。15340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第153頁關于對技術系統(tǒng)分析對技術系統(tǒng)分析至關主要，準確分析技術系統(tǒng)，技術矛盾即可輕松獲解。經(jīng)過分析：能夠了解組成系統(tǒng)各個部分（子系統(tǒng)）、系統(tǒng)所隸屬上級系統(tǒng)以及問題本身根源；了解整個系統(tǒng)連續(xù)情況：系統(tǒng)過去、現(xiàn)在以及未來在各個子系統(tǒng)就上級系統(tǒng)能夠發(fā)展情況。15440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第154頁怎樣描述問題確定技術矛盾？1、問題是什么？2、現(xiàn)在有什么處理方案？3、這個處理方案有什么問題？由39個通用工程參數(shù)（技術特征）來描述，找出需要改進特征和可能惡化特征。15540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第155頁39個通用工程參數(shù)及

矛盾矩陣處理技術矛盾工具之一15640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第156頁39個通用工程參數(shù)39個表述系統(tǒng)性能通用工程參數(shù)阿奇舒勒經(jīng)過對大量專利分析、研究、總結、提煉和定義結果將一個詳細問題用TRIZ通用語言表述了出來15740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第157頁39個通用工程參數(shù)幾何參數(shù)：長度、面積、體積、形狀普通物理參數(shù)：重量、速度、力、應力/壓強、溫度、光照度系統(tǒng)參數(shù)：作用于物體有害原因、物體產(chǎn)生有害原因功率參數(shù)；物體能量消耗、功率技術參數(shù)：操作時間、可靠性、強度、適用性和通用性、可制造性/可操作性/可維護性、制造精度、設計復雜性、自動化程度、生產(chǎn)率、對象穩(wěn)定性與測量相關參數(shù)：測量必要性、測量精度損失參數(shù)：能量損失、物質損失、信息損失、時間損失15840個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第158頁通用物理和幾何參數(shù)通用技術消極參數(shù)：通用技術主動參數(shù)：排序通用工程參數(shù)名稱排序通用工程參數(shù)名稱排序通用工程參數(shù)名稱1運動物體重量15運動物體作用時間13結構穩(wěn)定性2靜止物體重量16靜止物體作用時間；14強度3運動物體尺寸19運動物體能量消耗27可靠性4靜止物體尺寸20靜止物體能量消耗28測試精度5運動物體面積22能量損失29制造精度6靜止物體面積23物質損失32可制造性7運動物體體積24信息損失33可操作性8靜止物體體積25時間損失34可維修性9速度26物質或事物數(shù)量35適應性及多用性10力30外部有害作用敏感性36裝置復雜程度11應力或壓強31物體產(chǎn)生有害原因37測控與測試復雜性12形狀38自動化程度17溫度39生產(chǎn)率18照度21功率39個通用參數(shù)按參數(shù)本身內涵分類15940個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第159頁矛盾矩陣表組成阿奇舒勒將39個通用工程參數(shù)和40條創(chuàng)造原理有機地聯(lián)絡起來，建立起對應關系，整理成39×39矛盾矩陣表（詳見（《創(chuàng)新制勝》附錄）。矛盾矩陣第1行、列為39個通用工程參數(shù)編碼，第2行、列分別為39個通用工程參數(shù)名稱。不過，縱行表示要改進參數(shù)，橫行表示會惡化參數(shù)。39×39個通用工程參數(shù)從行、列兩個緯度組成矩陣方格共1521個，在其中1263個方格中，列有0～4組數(shù)字，這幾組數(shù)字就是由TRIZ推薦處理對應工程矛盾創(chuàng)造原理編碼。按照編碼查“40條創(chuàng)造原理”表，即可得到該編碼實際含義。使用者依據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生矛盾2個通用工程參數(shù)，從矛盾矩陣表中直接查找出化解矛盾創(chuàng)造原理，并使用這些原理來處理問題。16040個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第160頁矛盾矩陣表系統(tǒng)惡化特征系統(tǒng)改進特征運動物體質量靜止物體質量運動物體尺寸速度運動物體質量靜止物體質量運動物體尺寸速度運動物體使用能量制造精度16140個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第161頁實例：PIZZA盒設計

在送外賣時候，因為PIZZA熱量散失，溫度會下降。為了降低熱量損失，改用密閉效果更加好盒子，保溫性能得到提升。不過，盒子密閉效果改進，造成熱PIZZA放出水蒸汽無法排出，水蒸氣會使PIZZA變粘、軟，失去了應有口感。16240個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第162頁問題描述為了預防PIZZA熱量散失，溫度降低提升盒子密閉性能水蒸汽無法排出16340個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第163頁確定矛盾過程第一步：問題是什么？

送外賣時候，PIZZA熱量散失，溫度下降第二步：現(xiàn)在有什么處理方案？提升盒子密閉性，降低熱量散失，防止溫度降低第三步：這個處理方案有什么問題？水蒸汽無法排出，

PIZZA變軟，變粘16440個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第164頁建立原問題求解問題模型溫度物體產(chǎn)生有害原因改進參數(shù)：降低了溫度降低惡化參數(shù)：水蒸汽無法排出，PIZZA變軟，變粘16540個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第165頁利用矛盾矩陣求解問題模型16640個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第166頁22、變害為利原理35、物理或化學參數(shù)改變原理02、抽取原理24、借助中介物原理TRIZ推薦創(chuàng)新原理（處理方案模型）16740個創(chuàng)新原理與矛盾矩陣第167頁回到原問題:

PIZZA盒設計最終處理方案22(A)、利用有害原因，獲取有益結果；35(A)、改變物體物理狀態(tài)；化學干燥劑（CaO）02(A)、將物體中