系统工程第05讲(4)PPT推荐.ppt
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4非对称性原理n双角不对称机床铣刀可以增加摩擦力,有利于提高工作效率。
5组合合并原理n
(1)把相同的物体或完成类似操作的物体联合起来。
n
(2)把时间上相同或类似的操作联合起来。
集成电路板,冷热水混水器等。
5组合合并原理n集成电路板将电子元件组合起来,有利于发挥整体功能并节约空间。
6多元性原理n每一个物件、物体具有多项功能以取代其余部件。
可以坐的拐杖,可当作U盘使用的MP3,多功能螺丝刀等。
6多元性原理n数码摄像机兼有摄像、照相、录音、存储器功能。
7嵌套原理n
(1)一个物体位于另一物体之内,而后者又位于第三个物体之内等。
n
(2)一个物体通过另一个物体的空腔。
俄罗斯套娃,伸缩式荧光棒,伸缩式天线,推拉门等。
7嵌套原理n多功能螺丝刀只有一个刀柄,却有很多刀头,便于携带和使用。
8重量补偿原理n
(1)将物体与具有上升力的另一物体结合以抵消起重量。
n
(2)将物体与介质(最好是气动力和液动力)相互作用以抵消重量。
热气球,广告条幅氢气球,快艇等。
8重量补偿原理n热气球利用燃烧形成的热空气升空。
9预先反作用原理n
(1)事先施加反作用力,用来消除不利影响。
n
(2)如果一个物体处于受拉伸状态,预先施加雅丽。
钉马掌,给树木罩上黑色的防护网等。
预先反作用原理n给树木刷上渗透漆以阻止树木腐烂。
10预先作用原则n
(1)预先完成要求的作用(整个的或部分的)。
n
(2)预先将物体安防妥当,使它们能在现场和最方便地点立即完成所起的作用。
透明胶带架,在停车场安装的缴费系统。
10预先作用原则n灭火器自爱易于发生火灾的地点安放好,用来快速消除火灾发生时的不利影响。
11预先防范原理n以事先准备好的应急手段补偿物体的低可靠性。
安全气囊,降落伞的备用包,安全出口,电梯的应急按钮等。
11预先防范原理n事先给汽车安装安全气囊,在发生事故时使对驾驶员的伤害降到最低。
12等势原理n改变工作状态而不必升高或降低物品。
汽车修理部的地下修理通道,悬挂式流水线等。
12等势原理n现在的大型工厂大部分采用流水线生产,传送带上的物品是不动的,而传送带旁的机械手臂代替了人的劳动,在不改变位置的前提下可以上下左右自由伸缩,提高了生产效率。
13相反原理n
(1)不用常规的解决方法,二十反其道而行之。
n
(2)使物体或外部介质的活动部分便成为不动的,而使不动的成为可动的。
n
(2)将物体运动部分倾斜。
起跑器,做泥塑时用的转盘,滚梯等。
13相反原理n跑步机讲不动的地面变成了可动的橡胶滚轮,减少了人们锻炼时空间和场地的限制。
14曲线曲面化原理n
(1)从直线部分过渡到曲线部分,从平面过渡到球面,从正六面体或平行六面体过渡到球。
n
(2)利用滚筒、球体、螺旋等结构。
n(3)利用离心力,以回转运动代替直线运动。
圆形跑道,圆珠笔的笔尖,洗衣机,汽车的轮胎等。
14曲线曲面化原理n滚轮办公椅将固定的椅腿变为可随意移动的圆轮,方便工作人员移动。
15动态原理n
(1)物体(或外部介质)的特性的变化应当在每一工作阶段都是最佳的。
n
(2)将物体分成彼此相对移动的几个部分。
n(3)使不动的物体成为动的。
用于矫正牙齿的记忆合金,分成一段一段的利于转弯的火车车厢,可以弯曲的吸管等。
15动态原理n可折叠式健身器可以折叠,节约空间。
16局部超越原理n如果难于取得百分之百的效果,则应当部分达到或超越理想效果。
这样可以把问题大大简化。
抹墙时总是先将大量水泥抹在墙上,然后除去多余的。
16局部超越原理n用针管抽取液体的时候不可能直接吸入准确的剂量,而是吸取而后将多余的液体排除,这样大大简化了操作难度。
17多维运作原理n
(1)如果物体作线性运动(或分布)有困难,则使物体在二维空间(即平面)上移动。
相应的,在一个平面上的运动或分布可以过渡到三维空间。
n
(2)利用多层结构替代单层结构。
n(3)将物体倾斜或侧置。
n(4)利用指定面的反面。
n(5)利用投向相邻面或反面的光流。
旋转楼梯,拔地而起的高楼,双面集成电路板等。
17多维运作原理n为了节约城镇居住空间,将单层的平房改为楼房。
18机械振动原理n
(1)使物体振动。
n
(2)如果已在振动,则提高它的振动频率。
n(3)利用共振频率。
n(4)用压电振动器替代机械振动器。
超声波清洗,音叉等。
18机械振动原理n电动剃须刀利用振动原理将胡子刮的更干净。
19周期作用原理n
(1)从连续作用过渡到周期作用(脉冲)。
n
(2)如果作用已经是周期的,则改变周期性。
n(3)利用脉冲的间歇完成其他作用。
警笛,收音机用不同波段来传递信息,心脏起搏器等。
19周期作用原理n警车的警笛利用其周期性原则,避免噪音过大,并且使人对其更敏感。
20有效作用持续原理n
(1)连续工作(物体的所有部分均应一直满负荷工作)。
n
(2)消除空转和间歇运转。
n(3)将重复运动改为转动。
内燃机火车的活塞装置,循环流水线等。
20有效作用持续原理n喷墨打印机的打印头在回程也执行打印操作,以免空转,消除间歇性动作。
21快速原理n快速执行一个危险或有害的作业。
高速跃过某过程或其个别阶段(如有害的或危险的)。
照相机的闪光灯等。
21快速原理n照相机使用闪光灯,高速闪烁,避免给人眼造成危害。
22变害为益原理n
(1)利用有害因素(特别是介质的有害作用)获得有益的效果。
n
(2)通过组合几个有害因素来消除有害因素。
n(3)将有害因素加强到不再有害的程度。
再生塑料,再生纸,利用粪便和生活垃圾产生沼气加以利用等。
22变害为益原理n将可能污染环境的废旧物品回收,加工后重新利用。
23反馈原理n
(1)进行反向联系。
n
(2)如果已有反向联系,则改变它。
自动控温装置,声控喷泉等。
23反馈原理n驾驶室各种仪表将车辆所处的行驶状态反馈给驾驶员,便于驾驶员操作车辆。
24中介物原理n
(1)利用中介物质传递某一物体或中间过程。
n
(2)在原物体上附加一个易拆装的物体。
钢琴用的拨子,放菜的托盘,化学反应的催化剂,提升物体的滑轮等。
24中介物原理n用托盘将热杯子托起避免烫伤。
25自服务原理n
(1)物体应当为自我服务,完成辅助和修理工作。
n
(2)利用废弃的资源、能量和物质。
可以自己充电的机器人,用食物和野草等有机废物做的肥料等。
25自服务原理n如下图:
计算机自我更新、自我修复功能,避免人们繁琐复杂的劳动和可能犯下的错误,节省时间。
26复制原理n
(1)用简单而便宜的复制品代替难以得到的、复杂的、昂贵的、不方便的或已损坏的物品。
n
(2)用光学图像替代原物。
n(3)可见光仪器可有红外或紫外线仪器代替。
宇航员模拟训练系统,公园中的微缩景观,售楼处的楼盘模型,卫星图像代替实地考察等。
26复制原理n如下图:
手机拍摄、传输图像极大地满足了人们的需要。
27替代原理n用便宜的物品替代贵重的物品,对性能稍作让步。
假花代替经常更换的真花,一次性物品替代价格昂贵且需要存储的物品,用模型替代真是物品。
27替代原理n一次性水杯替代了陶瓷、金属水杯,避免了浪费。
塑料盆景代替鲜花盆景,可长期使用。
28机械系统替代原理n
(1)用光学、声学等设计原理代替力学设计原理。
n
(2)用电磁场同物体相互作用。
n(3)由恒定转向不定场,由无结构的长转向有一定结构的场。
n(4)利用铁磁颗粒组成场。
感应水龙头,感应门等。
28机械系统替代原理n如下图:
感应式水龙头利用光学原理代替力学原理,省力同时节省水资源。
29压力原理n用气体结构和液体结构代替物体的固体部分。
消防救生的充气气垫,机动车的减震器等。
29压力原理n如下图:
球鞋鞋底使用气垫,对脚有缓冲作用。
30柔化原理n
(1)利用软壳和薄膜代替一般结构。
n
(2)用软壳和薄膜使物体与外部介质隔离。
奥运会水立方等。
30柔化原理n如下图:
游乐园中的充气气球将人体与水隔离,使人能够体验在水中行走的乐趣。
31孔化原理n
(1)把物体做成多孔的或利用附加多孔原件(覆盖、镶嵌等)。
n
(2)如果物体是多孔的,用相应物质填充孔。
n、n实例:
纱窗,录音棚的隔音板,消声器等。
31孔化原理n如下图:
蜂窝煤,便于煤充分燃烧。
32变色原理n
(1)改变物体或外部介质的颜色。
n
(2)改变物体或外部介质的透明度。
n(3)为了观察难以看到的物体或过程,利用染色添加剂。
n(4)如果已采用了添加剂,则用荧光粉。
彩色荧光棒等。
32变色原理n交警的警服有荧光粉的醒目标记,保证交警在黑暗环境中的醒目和安全。
33同化原理n同指定物体相互作用的物体应当用同一种或性质相近的材料制成。
用金刚石切割钻石,螺丝与螺帽均采用钢材料。
33同化原理n如下图:
插头与插座外壳都是塑料便于绝缘,防止漏电。
34自生自弃原理n
(1)已完成自己使命的或已无用部分应剔除(溶解、蒸发等)或在工作过程中直接变化。
n
(2)消除的部分应当在工作过程中直接再利用。
塑料瓶回收消毒后再利用,将玻璃碎片回收制成新玻璃。
34自生自弃原理n自动铅笔的笔芯,美工刀将不锋利的刀片折断。
35性能转换n
(1)改变物体的态。
n
(2)改变浓度或密度。
n(3)改变灵活程度n(4)改变温度或体积。
酒心巧克力,洗手液等。
35性能转换n如下图:
人们发现液体胶水不便于使用和携带,于是发明了固体胶。
36相变原理n利用相变时发生的现象,例如体积变化、放热或吸热。
水凝固时体积增大,燃烧蜡烛获得光,加湿器利用水蒸发增加室内空气湿度。
36相变原理n如下图:
弹簧利用形变的弹力举起物体。
37热膨胀原理n
(1)利用物体热胀冷缩的性质。
n
(2)利用热膨胀系数不同的材料。
热气球因膨胀而升上天,利用热膨胀将压扁的乒乓球回复原形。
37热膨胀原理n温度计利用液体热胀冷缩的原理测温。
38逐级氧化原理n
(1)用富氧空气代替普通空气。
n
(2)用纯氧代替富氧空气。
n(3)用电离辐射作用于空气或氧气。
n(4)用离子化的氧气。
n(5)用臭氧替换离子化的氧气。
潜水用氧气瓶,鼓风机利用空气流动加强氧气输入量。
38逐级氧化原理n炼钢中使用的强氧化枪,利用纯氧提高火焰温度,便于切割作业。
39惰性环境原理n
(1)用惰性介质代替普通介质。
n
(2)在真空中进行某些过程。
电解NaOH制取Na要在惰性环境下进行。
39惰性环境原理n电灯泡内充入惰性气体或抽真空防止灯丝过快氧化。
油气弹簧利用惰性气体氮作为传力介质。
40复合材料原理n用复合材料代替单一材料。
复合地板,合成橡胶轮胎等。
40复合材料原理n笔记本电脑外壳使用复合材料,增加强度保护电脑。
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