1、物场分析与 76个标准解技术系统与功能+ 技术系统存在的目的： 功能+ 功能实现的基础： 物理、化学和几何现象+ 如何实现技术系统的功能？合理设计或安排相应的物理、化学和几何现象+ “ 功能 ” 的三要素： 两种物质和一种场物质 1-功能作用对象（客体）物质 2-工具（主体）场 -物质间的相互作用什么是物场模型？+ 物场模型： 是由两个物质和一个场这样三个元素所构成的完全的、最小的技术系统。是一种用图形表达问题的符号语言来揭示系统的功能，描述任何技术系统中不同元素之间发生的不足的、有害的、过度的和不需要的各种相互作用。设计人员通过使用这些特定的符号来有序地进行解决发明问题的方法。+ 依据 Al
2、tshuller发现的规律： 如果问题的物场模型是一样的，那么解决方案的物场模型也是一样的，和这个问题来自于哪个领域无关。物场建模的目的+ 物场建模是研究物场转化和发展的 TRIZ工具。+ 应用物场建模可以由 模糊的发明情景 进入到一系列的 发明问题 。发明问题是以技术系统元件成对之间的 标准矛盾形式 确定的。最基本的物场模型+ 最基本物场模型 是将一个技术系统分成 两个物质与一个场 或 一个物质与两个场 ，用一个三角形来表示每个系统所实现的功能。+ 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 S2FS1F1S2S1F2最基本的 物场模型 最基本的 测量物场模
3、型、+ S、 S1、 S2 表示物质。通常物质 S1是一种需要改变、加工、位移、发现、控制、实现等的 “ 目标 ” 、 “ 对象 ” ； 物质 S2 是实现必要作用的 “ 工具 ” 。+ F、 F1、 F2 表示场 代表 “ 能量 ” 、 “ 力 ” ，是实现两个物质间的相互作用、联系和影响的能量。在测量物场模型中，通常 F1表示输入场， F2表示输出场有关联的作用有效不充分作用定向有效作用有害作用有关联的关系 磁作用场定向有效作用 熱作用场有效不充分作用 最大作用场有害作用 物质 S2(或 S1)的变异物物质 1、物质 2 易控制的场物质 S2内部或外部引入附加物异质的或结构化的磁场引入磁铁
4、附加物 异质 S2(或 (S1)物质引入铁磁颗粒 新的作用场在铁磁场模型中应用多孔或毛细管结构 新作用场的输出场经细化分割的物质 S2 模型间的转换S1 S2SFSFSF-cpFmagneticFthemalFmaxS2modifiedFcontrolledF#magneticS2#S2S3S2S3FnewFnew-modifiedS2常用的物场模型及其含义+ 有效完整模型 ： 实现功能的 3个元素齐全，且有效实现功能+ 不完整模型 ： 实现功能的 3个元素不全，可能缺场，也可能是缺少（工具）物质。 标准解法： 对不完整模型，应针对所缺少的元素给予 引入物质或引入场， 使形成有效完整的物场模型
5、，从而得以实现功能。+ 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。+ 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。 标准解法：1）增加另一物质 S3来阻止有害效应的产生2）增加另一个场 F2来平衡产生有害效应的场发明问题 76个标准解的分类类别 分类名称 子系统数量第一类 建立或拆解物场模型 13第二类 增强物场模型 23第三类 向超系统或微观级转化 6第四类 检测和测量的标准解 17第
6、五类 应用标准解的标准 17合 计 76第 1类：建立或拆解物场模型+ S1.1 建立物场模型+ S1.2 拆物场模型 + S1.1.1 完善物场模型+ S1.1.2 内部合成物场模型+ S1.1.3 外部合成物场模型+ S1.1.4 利用环境中的资源+ S1.1.5 改变系统的环境+ S1.1.6 施加过渡物质+ S1.1.7 传递最大化作用+ S1.1.8 选择性最大化作用S1.1 建立物场模型通过引入缺失的场或物质来建立完整的物场模型S1.1.1 完善物场模型不完整 有效完整的物场模型F S1 S2缺少工具和力S1 S2 S1 S2缺少力和加工对象 缺少力人们用锤子打钉，只有钉子（目标物
7、质 S1）不行；只有锤子（工具物质 S2）也不行；有了钉子和锤子，没有人的手臂用力（机械场 F）同样不行；只有当三个因素同时具备时才能完成打下钉子的任务。S2F1S1钉子 锤子机械力系统不能改变，但允许加入一种永久或临时的添加物帮助系统实现功能，可以在 S1或者 S2中引入一种 内部添加物 S3S2FS1S2FS1 S2FS1S3FS1 S2S3作用不充分没有作用力S1.1.2 内部合成物场模型实例：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：换上钉鞋带钉的鞋子摩擦力鞋子冰面S2FS1FS1 S2S3实例：利用抗凝血剂防止血液凝固血液
8、心肺机S2FS1生物场 FS1 S2S3 肝素实例：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。加工产品 单帽钉 双帽钉机械场S2FS1 S2FS1S3+ 如果系统不能改变，但允许加入一种永久或临时的添加物帮助系统实现功能，可在 S1或 S2的外部引入一种永久或者临时的 外部添加物 S3
9、S2FS1S2FS1 S3FS2S1S2FS2 S3S1引入附加物S2引入附加物S1.1.3 外部合成物场模型实例：路标的涂层+ 提高路标对司机的可视性+ 路标的明亮度对于汽车司机的安全行驶至关重要。在路标表面涂上高分子涂层，在汽车大灯光的照耀下，增加了路标的反射光，从而提高了路标对司机的可视性。反射光路标灯光S2FS1 S2FS1路标涂层S3实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处（建立外部合成物场模型）将外部添加物 S3荧光粉掺入压缩机内的润滑油中，然后再用紫外光照射压缩机，通过渗漏出的润滑油中荧光粉发出的光，可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。氟利昂S2FS1压缩机紫外光FS1 S1 荧光粉S3+ 系
10、统不能改变，但允许加入一种永久或临时的添加物帮助系统实现功能，可通过 引入环境中的资源 SE作为内部或外部添加物SES1S2FS1S2FS1S2FFS1 S2SES1.1.4 利用环境中的资源实例：潜水艇下水深度的调整+ 当潜水艇浮在水面上时，同时承受着来自地球自上而下的重力和与之相反方向的水的浮力，倘若将环境中的水大量地注入潜水艇中，一旦地球对潜水艇的重力克服了水的浮力时，潜水艇就会开始下沉。 SES1注入水的潜水艇S2FS2FS1未注入水的潜水艇海水重力实例：利用船体内置的水箱来增强船体的稳定性+ 船体装备的 “ 龙骨压载水箱 ” ，当船翻覆时，龙骨会暴露到空气中，水就显示了重量，由于水不
11、可能即刻流出，龙骨将使船自动恢复到原位。+ 在海上航道浮标内冲入海水，以加强浮标的稳定性）S2FS1船体 压载水箱水海水SEFS1发生倾斜的船S1+ 系统不能改变，但是可以修改或改变系统所处的环境S2FS1FS1 S2SedS2FS1 S2FSedS1S1.1.5 改变系统的环境实例：轴承润滑剂相对于轴承来说，润滑油是轴承的环境，在润滑油中引入电解液，可促使润滑剂汽化，以改善普通径向轴承的阻尼特性润滑剂轴承S2FS1FS1润滑油电解液S2Sed实例：拍摄太空物体图像利用望远镜在正常的环境下拍摄太空物体的图像很不清晰，倘若在太空中设置望远镜，由于完全改变了的环境，致使望远镜的功能和清晰度达到大大
12、提高。太空物体 望远镜改在太空环境中望远镜在正常环境中S2FS1 S2FSedS1+ 如果微小量的精确控制很难实现，可以通过应用和消除盈余来实现微小量的控制过量的场用物质来消除过量的物质用场（用能生成场的物质）来消除。S2S1FS2maxS1S1 S2FmaxS1FS1.1.6 施加过渡物质实例：磁发电机的陶瓷板上塗强磁导电材料（首先全面覆盖，然后再去除过量部分）+ 首先向整个陶瓷板满喷上一层强磁涂料，随后将喷洒在凸面上的过量部分通过机械作用将它去 除掉 ，最后只让在板槽中留下薄薄的一层强磁性导电材料涂料S2S1FS2maxS1陶瓷板机械场实例：洗完衣服后的甩干要想依靠重力或手臂的能力拧干衣服上的水是不太容易的事，借助于洗衣机，让衣服和洗衣机滚筒转起来，利用洗衣机的离心力把衣服上多余的水份去除。洗衣机S2离心力FmaxS1衣服S1F+ 如果需要对一个物质 S1施以最大模式的作用，但是由于种种原因不可行，则可以将这种最大模式的作用施加到另一个物质 S2上，再由 S2传递给 S1。 S1 S2FmaxS1FmaxS1.1.7 传递最大化作用
