TRIZ理论四物场分析与76个标准解.ppt

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1、物场分析与物场分析与7676个标准解个标准解技术系统与功能技术系统与功能+技术系统存在的目的：技术系统存在的目的：功能功能+功能实现的基础：功能实现的基础：物理、化学和几何现象物理、化学和几何现象+如何实现技术系统的功能？如何实现技术系统的功能？合理设计或安排相应的物理、化学和几何现象合理设计或安排相应的物理、化学和几何现象+“功能功能”的三要素：的三要素：两种物质和一种场两种物质和一种场 物质物质1-1-功能作用对象（客体）功能作用对象（客体）物质物质2-2-工具（主体）工具（主体）场场-物质间的相互作用物质间的相互作用什么是物场模型？什么是物场模型？+物场模型：物场模型：是由两个物质和一个

2、场这样三个元素所构成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。地进行解决发明问题的方法。+依据依据AltshullerAltshuller发现的规律：发现的规律：如果问题的物场模型是一如果问题的

3、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。题来自于哪个领域无关。物场建模的目的物场建模的目的+物场建模是研究物场转化和发展的物场建模是研究物场转化和发展的TRIZTRIZ工具。工具。+应用物场建模可以由应用物场建模可以由模糊的发明情景模糊的发明情景进入到一系进入到一系列的列的发明问题发明问题。发明问题是以技术系统元件成对。发明问题是以技术系统元件成对之间的之间的标准矛盾形式标准矛盾形式确定的。确定的。最基本的物场模型最基本的物场模型+最基本物场模型最基本物场模型是将一个技术系统分成是将一个技术系统分成两两个

4、物质与一个场个物质与一个场或或一个物质与两个场一个物质与两个场，用，用一个三角形来表示每个系统所实现的功能。一个三角形来表示每个系统所实现的功能。+一个一个基本完整的测量物场模型基本完整的测量物场模型必须是在它必须是在它的输出端载有被测对象信息参数的输出场的输出端载有被测对象信息参数的输出场 S2FS1F1S2S1F2最基本的最基本的物场模型物场模型最基本的最基本的测量物场模型测量物场模型、+S S、S1S1、S2S2 表示物质。表示物质。通常物质通常物质S1S1是一种需要改变、加工、位移、发现、是一种需要改变、加工、位移、发现、控制、实现等的控制、实现等的“目标目标”、“对象对象”；物质物质

5、S2S2 是实现必要作用的是实现必要作用的“工具工具”。+F F、F1F1、F2 F2 表示场表示场 代表代表“能量能量”、“力力”，是实现两个物质间的相互，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，作用、联系和影响的能量。在测量物场模型中，通常通常F1F1表示输入场，表示输入场，F2F2表示输出场表示输出场有关联的作用有关联的作用有效不充分作用有效不充分作用定向有效作用定向有效作用有害作用有害作用有关联的关系有关联的关系磁作用场磁作用场定向有效作用定向有效作用熱作用场熱作用场有效不充分作用有效不充分作用最大作用场最大作用场有害作用有害作用物质物质S S2 2(或或S S

6、1 1)的变异物的变异物物质物质1 1、物质、物质2 2易控制的场易控制的场物质物质S S2 2内部或外部引内部或外部引入附加物入附加物异质的或结构化的磁异质的或结构化的磁场场引入磁铁附加物引入磁铁附加物异质异质S S2 2(或或(S(S1 1)物质物质引入铁磁颗粒引入铁磁颗粒新的作用场新的作用场在铁磁场模型中应用在铁磁场模型中应用多孔或毛细管结构多孔或毛细管结构 新作用场的输出场新作用场的输出场经细化分割的物质经细化分割的物质S S2 2模型间的转换模型间的转换S1S2SFSFSF-cpFmagneticFthemalFmaxS2modifiedFcontrolledF#magneticS2

7、S2S3S2S3FnewFnew-modifiedS2常用的物场模型及其含义常用的物场模型及其含义+有效完整模型有效完整模型：实现功能的实现功能的3 3个元素齐全，且有效实现功能个元素齐全，且有效实现功能+不完整模型不完整模型：实现功能的实现功能的3 3个元素不全，可能缺场，也可能个元素不全，可能缺场，也可能是缺少（工具）物质。是缺少（工具）物质。标准解法：标准解法：对不完整模型，应针对所对不完整模型，应针对所缺少的元素给予缺少的元素给予引入物质或引入场，引入物质或引入场，使形成有效完整的物场使形成有效完整的物场模型，从而得以实现功能。模型，从而得以实现功能。+效应不足的完整模型效应不足的完

8、整模型：3 3个元素齐全，但功能未有效实现或个元素齐全，但功能未有效实现或实现得不足。实现得不足。标准解法：增加物质标准解法：增加物质S3S3或增加另一个场或增加另一个场F2F2来强来强化有用效应。化有用效应。S3S3可以是现成物质，或是可以是现成物质，或是S1S1、S2S2的变异、或是的变异、或是环境或是通过分解环境而获得的物质。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效应有害的完整模型：3 3个元素齐全，但产生了有害的效应，个元素齐全，但产生了有害的效应，需要消除这些有害效应。需要消除这些有害效应。标准解法：标准解法：1 1）增加另一物质）增加另一物质S3S3来阻止有害效应的

9、产生来阻止有害效应的产生2 2）增加另一个场）增加另一个场F2F2来平衡产生有害效应的场来平衡产生有害效应的场发明问题发明问题7676个标准解的分类个标准解的分类类别类别分类名称分类名称子系统数量子系统数量第一类第一类建立或拆解物场模型建立或拆解物场模型1313第二类第二类增强物场模型增强物场模型2323第三类第三类向超系统或微观级转化向超系统或微观级转化6 6第四类第四类检测和测量的标准解检测和测量的标准解1717第五类第五类应用标准解的标准应用标准解的标准1717合合 计计7676第第1 1类：建立或拆解物场模型类：建立或拆解物场模型+S1.1S1.1建立物场模型建立物场模型+S1.2S1

10、2拆物场模型拆物场模型+S1.1.1S1.1.1完善物场模型完善物场模型+S1.1.2S1.1.2内部合成物场模型内部合成物场模型+S1.1.3S1.1.3外部合成物场模型外部合成物场模型+S1.1.4S1.1.4利用环境中的资源利用环境中的资源+S1.1.5S1.1.5改变系统的环境改变系统的环境+S1.1.6S1.1.6施加过渡物质施加过渡物质+S1.1.7S1.1.7传递最大化作用传递最大化作用+S1.1.8S1.1.8选择性最大化作用选择性最大化作用S1.1S1.1建立物场模型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通过引入缺失的场或物质来建立完整的物场模型S1.1.1

11、S1.1.1完善物场模型完善物场模型不完整不完整有效完整的物场模型有效完整的物场模型F S1 S2缺少工缺少工具和力具和力S1S2S1 S2缺少力和加缺少力和加工对象工对象缺少力缺少力人们用锤子打钉，人们用锤子打钉，只有钉子（目标物质只有钉子（目标物质S1S1）不行；）不行；只有锤子（工具物质只有锤子（工具物质S2S2）也不行；）也不行；有了钉子和锤子，没有人的手臂用力有了钉子和锤子，没有人的手臂用力（机械场（机械场F F）同样不行；）同样不行；只有当三个因素同时具备时才能完成打只有当三个因素同时具备时才能完成打下钉子的任务。下钉子的任务。S2F1S1钉子钉子锤子锤子机械力机械力 系统不能改变

12、但允许加入一种永久或临时的添加物帮系统不能改变，但允许加入一种永久或临时的添加物帮助系统实现功能，可以在助系统实现功能，可以在S1S1或者或者S2S2中引入一种中引入一种内部添加内部添加物物S3S3S2FS1S2FS1S2FS1S3FS1S2S3作用不充分作用不充分没有作用力没有作用力S1.1.2S1.1.2内部合成物场模型内部合成物场模型实例：穿着普通鞋子在冰面上行走实例：穿着普通鞋子在冰面上行走穿着普通鞋子在冰上行走穿着普通鞋子在冰上行走的人，因得不到冰面足够的人，因得不到冰面足够的摩擦力，所以容易滑倒。的摩擦力，所以容易滑倒。解决办法：换上钉鞋解决办法：换上钉鞋带钉的鞋子带钉的鞋子摩擦

13、力摩擦力鞋子鞋子冰面冰面S2FS1FS1S2S3实例：利用抗凝血剂防止血液凝固实例：利用抗凝血剂防止血液凝固血液血液心肺机心肺机S2FS1生物场生物场FS1S2S3肝素肝素实例：带双帽的钉子实例：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，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。以使起

14、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。紧贴产品。加工产品加工产品单帽钉单帽钉双帽钉双帽钉机械场机械场S2FS1S2FS1S3+如果系统不能改变，但允许加入一种永久或临时如果系统不能改变，但允许加入一种永久或临时的添加物帮助系统实现功能，可在的添加物帮助系统实现功能，可在S1S1或或S2S2的外部的外部引入一种永久或者临时的引入一种永久或者临时的外部添加物外部添加

15、物S3S3S2FS1S2FS1S3FS2S1S2FS2S3S S1 1引入附加物引入附加物S S2 2引入附加物引入附加物S1.1.3 S1.1.3 外部合成物场模型外部合成物场模型实例：路标的涂层实例：路标的涂层+提高路标对司机的可视性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。了路标对司机的可视性。反射光反射光路标路标灯光灯光S2FS1S2FS1路标涂

16、层路标涂层 S S3 3实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处实例：查找出压缩机氟利昂渗漏处（建立外部合成物场模型）（建立外部合成物场模型）将外部添加物将外部添加物S3S3荧光粉掺入压缩机内的润滑油中，然后再用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。光，可以准确地确定氟利昂的渗漏部位。氟利昂氟利昂S2FS1压缩机压缩机紫外光紫外光F FS S1 1S S1 1荧光粉荧光粉 S3+系统不能改变，但允许加入一种永久或临时的添加系统不能改变，但允许加入一种永久或临时的添加物帮

17、助系统实现功能，可通过物帮助系统实现功能，可通过引入环境中的资源引入环境中的资源S SE E作为内部或外部添加物作为内部或外部添加物SES1S2FS1S2FS1S2FFS1S2SES1.1.4S1.1.4利用环境中的资源利用环境中的资源实例：潜水艇下水深度的调整实例：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，潜水艇就会开潜水艇的重力克服

18、了水的浮力时，潜水艇就会开始下沉。始下沉。SES1注入水的注入水的潜水艇潜水艇S2FS2FS1未注入水未注入水的潜水艇的潜水艇海水海水重力重力实例：利用船体内置的水箱来增强船体实例：利用船体内置的水箱来增强船体的稳定性的稳定性+船体装备的船体装备的“龙骨压载水箱龙骨压载水箱”，当船翻覆时，龙骨，当船翻覆时，龙骨会暴露到空气中，水就显示了重量，由于水不可能会暴露到空气中，水就显示了重量，由于水不可能即刻流出，龙骨将使船自动恢复到原位。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）在海上航道浮标内冲入海水，以加强浮标的稳定性）S2FS1船体船体压载水箱水压载水

19、箱水海水海水SEF FS S1 1发生发生倾斜倾斜的船的船S S1 1+系统不能改变，但是可以修改或改变系统所处的环境系统不能改变，但是可以修改或改变系统所处的环境S2FS1FS1S2SedS2FS1S2FSedS1S1.1.5S1.1.5改变系统的环境改变系统的环境实例：轴承润滑剂实例：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向轴承的阻尼特性润滑剂润滑剂轴承轴承S2FS1FS1润滑油电解液润滑油电解液S2Sed实例：拍摄太空物体图

20、像实例：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改变了的环境，致使望远镜的功能和清晰度达到大大提高。大大提高。太空物体太空物体望远镜改望远镜改在太空环在太空环境中境中望远镜望远镜在正常在正常环境中环境中S2FS1S2FSedS1+如果微小量的精确控制很难实现，可以通过应用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场用物质来消除过

21、量的物质用场（用能生过量的物质用场（用能生成场的物质）来消除。成场的物质）来消除。S2S1FS2maxS1S1S2FmaxS1FS1.1.6S1.1.6施加过渡物质施加过渡物质实例：磁发电机的陶瓷板上塗强磁导电材料实例：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喷洒在凸面上的过量部分通过机械作用将它去除除掉掉，最后只让在板槽中留下薄薄的一层强磁性导，最后只让在板槽中留下薄薄的一层强磁性导电材料电材料涂料涂料S

22、2S1FS2maxS1陶瓷板陶瓷板机械场机械场实例：洗完衣服后的甩干实例：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筒转起来，利用洗衣机的离心力把衣服上多余的水份去除。水份去除。洗衣机洗衣机S2离心力离心力F FmaxmaxS1衣服衣服S1F+如果需要对一个物质如果需要对一个物质S1S1施以最大模式的作用，但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是由于种种原因不可行，则可以将这种最大模

23、式的作用施加到另一个物质的作用施加到另一个物质S2S2上，再由上，再由S2S2传递给传递给S1S1。S1S2FmaxS1FmaxS1.1.7S1.1.7传递最大化作用传递最大化作用实例：焊接工人的面罩实例：焊接工人的面罩 +焊接时产生的弧光辐射对焊接工人的眼睛有极大的伤害，焊接时产生的弧光辐射对焊接工人的眼睛有极大的伤害，然而为了保证焊接质量，焊接的弧光强度是不可能减弱然而为了保证焊接质量，焊接的弧光强度是不可能减弱的，焊接的工作又必须连续进行的，为此，焊接工人使的，焊接的工作又必须连续进行的，为此，焊接工人使用保护面罩（中性滤光镜），过度的弧光（多余的场）用保护面罩（中性滤光镜），过度的弧光

24、多余的场）被保护面罩（引入的添加物）消除掉了。被保护面罩（引入的添加物）消除掉了。焊工眼睛焊工眼睛弧光辐射弧光辐射面罩面罩S2S1FmaxS1Fmax+有时候既需要很强的场的作用，同时又需要很弱有时候既需要很强的场的作用，同时又需要很弱的场的作用。这时可以给系统施以很强的作用场，的场的作用。这时可以给系统施以很强的作用场，然后在需要较弱场作用的地方引入物质然后在需要较弱场作用的地方引入物质S3S3，起到，起到一定的保护作用一定的保护作用S1.1.8S1.1.8选择性最大化作用选择性最大化作用实例：安瓿瓶的封口工艺实例：安瓿瓶的封口工艺（选定区最大模式，其他区最小模式）（选定区最大模式，其他区

25、最小模式）当为注射液玻璃瓶进行封口时，必须将火焰调整到最大功率，当为注射液玻璃瓶进行封口时，必须将火焰调整到最大功率，以使火焰在瓶口处达到最大效应，快速地熔化玻璃并完成封以使火焰在瓶口处达到最大效应，快速地熔化玻璃并完成封口；但是，灼热的火焰对瓶内的药液质量会产生伤害，为使口；但是，灼热的火焰对瓶内的药液质量会产生伤害，为使瓶内的药剂免遭受热，影响药液的质量，在完成封口操作时，瓶内的药剂免遭受热，影响药液的质量，在完成封口操作时，必须将瓶身浸在水中，以使瓶身受火焰的影响达到最小。必须将瓶身浸在水中，以使瓶身受火焰的影响达到最小。冷却水冷却水S3S1S2Fmax最大火焰最大火焰药液瓶药液瓶封口区

26、封口区S2药液瓶药液瓶盛药区盛药区S1FmaxS1.2 S1.2 拆解物场模型拆解物场模型+S1.2.1S1.2.1引入引入S2S2消除有害作用消除有害作用+S1.2.2S1.2.2引入改进的引入改进的S1S1或（和）或（和）S2S2来消除有害作用来消除有害作用+S1.2.3S1.2.3引入物质消除有害作用引入物质消除有害作用+S1.2.4S1.2.4用场用场F F2 2 来抵消有害作用来抵消有害作用+S1.2.5S1.2.5消除磁场的影响消除磁场的影响+在当前设计中既存在有用作用又存在有害作用，在当前设计中既存在有用作用又存在有害作用，如果没有让如果没有让S1S1和和S2S2必须直接接触的限

27、制条件，可必须直接接触的限制条件，可以通过在以通过在S1S1和和S2S2之间引入之间引入S3S3来消除有害作用来消除有害作用S2FS1S3S2FS1S2FS1S3S2FS1S1.2.1S1.2.1引入引入S3S3消除有害作用消除有害作用+医生给病人做外科手术，容易造成医生和病人之医生给病人做外科手术，容易造成医生和病人之间的交叉感染。穿戴一双无菌手套可以消除细菌间的交叉感染。穿戴一双无菌手套可以消除细菌带来的有害作用带来的有害作用S2FS1S3无菌手套无菌手套病人病人医生之手医生之手S2FS1实例：医用实例：医用无菌手套无菌手套实例：举重场上的杠铃实例：举重场上的杠铃+地面对杠铃的有用作用是让

28、杠铃就位，制止杠铃地面对杠铃的有用作用是让杠铃就位，制止杠铃的运动；但杠铃盘对地面会产生有害作用，当放的运动；但杠铃盘对地面会产生有害作用，当放下杠铃时，由于杠铃的重力碰撞会造成对地面的下杠铃时，由于杠铃的重力碰撞会造成对地面的损伤，并引起噪声。給杠铃盘套上橡皮圈或在地损伤，并引起噪声。給杠铃盘套上橡皮圈或在地面上铺上一层厚厚的橡皮，问题就会迎刃而解。面上铺上一层厚厚的橡皮，问题就会迎刃而解。S2FS1S3S2FS1杠铃杠铃地面地面橡皮圈橡皮圈实例：保护铆钉实例：保护铆钉（引入现成物质（引入现成物质S3S3）S2FS1S3S2FS1锤子锤子铆钉铆钉冲击力冲击力垫木垫木实例：茶壶托盘实例：茶壶托

29、盘S2FS1S3S2FS1茶壶茶壶托盘托盘手+在当前设计中既存在有用作用又存在有害作用，在当前设计中既存在有用作用又存在有害作用，如果没有让如果没有让S1S1和和S2S2必须直接接触的限值条件，但必须直接接触的限值条件，但是不允许引入新的物质，可以通过改变是不允许引入新的物质，可以通过改变S1S1和和S2S2来来消除有害作用。这种解决方案包括加入一些消除有害作用。这种解决方案包括加入一些“不不存在的物质存在的物质”如利用空间、空穴、真空、空气、如利用空间、空穴、真空、空气、气泡、泡沫等，或者加入一种场，这个场可以实气泡、泡沫等，或者加入一种场，这个场可以实现需添加物质的作用现需添加物质的作用S

30、 S2 2F FS S1 1S S2modified2modifiedS S2 2F FS S1 1S1.2.2S1.2.2引入改进的引入改进的S1S1或（和）或（和）S2S2来消除有害作用来消除有害作用实例：炼铜厂的冶炼浴槽实例：炼铜厂的冶炼浴槽+矿石的熔点是矿石的熔点是1200 oC 1200 oC，因此，密封浴槽内的温度必须维持在，因此，密封浴槽内的温度必须维持在1300 oC 1300 oC。浴槽壁是用铜制成的，铜的熔点是。浴槽壁是用铜制成的，铜的熔点是1083 oC 1083 oC，为了防，为了防护浴槽免遭高温破坏和大块矿石的严重磨损，在浴槽壁四周设有护浴槽免遭高温破坏和大块矿石的严

31、重磨损，在浴槽壁四周设有冷却水套，在冷却水的作用下，使在浴槽的四周形成来自矿石熔冷却水套，在冷却水的作用下，使在浴槽的四周形成来自矿石熔融物的结渣层（铜矿石的变异物），结渣层起着保护浴槽壁免遭融物的结渣层（铜矿石的变异物），结渣层起着保护浴槽壁免遭高温破坏和大块矿石的严重磨损，因为结渣层一经磨损，冷却水高温破坏和大块矿石的严重磨损，因为结渣层一经磨损，冷却水的作用会使结渣层进行的作用会使结渣层进行“自我更新自我更新”。S2FS113001300o oC C结渣层结渣层（S2S2变异物）变异物）S2modified浴槽浴槽10831083o oC CS2FS1熱场熱场铜矿石铜矿石12001200

32、o oC C实例：高温焦炭的输送实例：高温焦炭的输送高温焦炭高温焦炭传送带传送带机械场机械场碎焦炭（高温焦炭变异物）碎焦炭（高温焦炭变异物）炙热的焦炭在运输过程中，为了避免高温对传送带的伤害，炙热的焦炭在运输过程中，为了避免高温对传送带的伤害，在传送带上铺设一层碎的焦炭，可以起到隔绝热的作用。在传送带上铺设一层碎的焦炭，可以起到隔绝热的作用。S2FS1S1modifiedS2FS1实例：实例：“法兰西法兰西”体育场体育场+“法兰西法兰西”体育场上设置的遮阳篷对场地观众有益遮阳作体育场上设置的遮阳篷对场地观众有益遮阳作用，但是场地观众渲染的噪声聚集到遮阳篷上，对附近街用，但是场地观众渲染的噪声聚

33、集到遮阳篷上，对附近街区的环境产生有害影响。在遮阳篷內添加矿物棉用以消除区的环境产生有害影响。在遮阳篷內添加矿物棉用以消除噪声。折射到遮阳篷上的场地观众的嘈杂声被遮阳篷内的噪声。折射到遮阳篷上的场地观众的嘈杂声被遮阳篷内的吸声板吸收，不再对附近街区产生影响。吸声板吸收，不再对附近街区产生影响。S2FS1S2modified矿物棉矿物棉S2FS1观众观众遮阳篷遮阳篷+如果有害作用是由某个场引起的，可以通过引入物如果有害作用是由某个场引起的，可以通过引入物质质S2S2来吸收有害作用来吸收有害作用S2FS1S1FS1.2.3S1.2.3引入物质消除有害作用引入物质消除有害作用实例：为了沿街住户的安宁

34、实例：为了沿街住户的安宁+为了挡住来往频繁车辆的嘈杂声，在繁华地区的为了挡住来往频繁车辆的嘈杂声，在繁华地区的马路两旁，建立了消音墙，起到隔声的效果马路两旁，建立了消音墙，起到隔声的效果S2FS1S1F嘈杂声嘈杂声沿街沿街住户住户消音墙消音墙实例：电器接地保护实例：电器接地保护+为了防止电器设备漏电造成对人的伤害，为了防止电器设备漏电造成对人的伤害，采取接地保护措施。采取接地保护措施。S2FS1S1F电场电场人员人员接地接地装置装置+若在系统中同时存在有用和有害的作用，且两个若在系统中同时存在有用和有害的作用，且两个物质之间之间要求必须直接紧密相邻，则可引入物质之间之间要求必须直接紧密相邻，则

35、可引入场第场第2 2个场个场F2F2来抵消来抵消F1F1的有害作用，或将有害作用的有害作用，或将有害作用转换为有用作用转换为有用作用S2F1S1S2F1S1F2S1.2.4S1.2.4用场用场F2F2来抵消有害作用来抵消有害作用实例：骨折病人后的理疗实例：骨折病人后的理疗+医生对腿骨折的病人进行外科手术后，用支撑架医生对腿骨折的病人进行外科手术后，用支撑架通过机械场作用在腿上将其固定。通过施加脉冲通过机械场作用在腿上将其固定。通过施加脉冲电场对肌肉进行理疗，以刺激肌肉并阻止肌肉萎电场对肌肉进行理疗，以刺激肌肉并阻止肌肉萎缩。缩。脉冲电场脉冲电场机械力机械力腿腿支撑架支撑架S2F1S1S2F1S

36、1F2+某一种有害作用可能是因为系统内部的某个部分某一种有害作用可能是因为系统内部的某个部分的磁性物质导致的，可以通过加热，使磁性物质的磁性物质导致的，可以通过加热，使磁性物质处于居里点以上，从而消除磁性，或引入一个相处于居里点以上，从而消除磁性，或引入一个相反的磁场来消除有害作用反的磁场来消除有害作用S2FmagneticS1Fthemal(magnetic)S2S1FmagneticS1.2.5S1.2.5消除磁场的影响消除磁场的影响实例：焊接与粉末焊剂实例：焊接与粉末焊剂+焊接电流产生的磁场会将粉末焊剂从工作区吹散焊接电流产生的磁场会将粉末焊剂从工作区吹散开，造成铁磁粉末的焊接困难，影响

37、到焊接的质开，造成铁磁粉末的焊接困难，影响到焊接的质量。预先将粉末加热到居里点以上，焊接粉末被量。预先将粉末加热到居里点以上，焊接粉末被退磁，上述情况就不会再发生了退磁，上述情况就不会再发生了 S2FmagneticS1FthemalS2S1Fmagnetic焊接件焊接件粉末焊剂粉末焊剂加热到居里加热到居里点点60600 0C C第第2 2类：类：增强物场模型增强物场模型+S2.1S2.1转化成复杂的物场模型转化成复杂的物场模型+S2.2S2.2加强加强物场模型物场模型+S2.3S2.3频率的协调频率的协调+S2.4S2.4利用磁场和铁磁材料利用磁场和铁磁材料+S2.1.1S2.1.1链式物场

38、模型链式物场模型+S2.1.2S2.1.2双物场模型双物场模型S2.1S2.1转化成复杂的物场模型转化成复杂的物场模型+将单一的物场模型转化成链式模型，转化的方法将单一的物场模型转化成链式模型，转化的方法是引入一个是引入一个S3S3，让，让S2S2产生的场产生的场F1F1作用于作用于S3S3，同时，同时S3S3产生的场产生的场F2F2作用于作用于S1S1。两个模型独立可控。两个模型独立可控S2F1S1F2S1S2F1S3S2.1.1S2.1.1链式物场模型链式物场模型实例：用锤子砸石头来分解巨石实例：用锤子砸石头来分解巨石+为增强现有功能，可以通过在石头和锤子之间加为增强现有功能，可以通过在石

39、头和锤子之间加入凿子。锤子的机械场传递给凿子，然后凿子的入凿子。锤子的机械场传递给凿子，然后凿子的机械场传递给石头机械场传递给石头机械场机械场机械场机械场锤子锤子石头石头凿子凿子S2F1S1F2S1S2F1S3实例：提高降温防护服的防护效果实例：提高降温防护服的防护效果+为保护炼钢工免受高温的伤害，穿着用低导热材料制成的防护服，为保护炼钢工免受高温的伤害，穿着用低导热材料制成的防护服，这在短时间内效果还是很好的，但经过一段时间后，衣服内外的这在短时间内效果还是很好的，但经过一段时间后，衣服内外的温度达到平衡，其隔热效果就会明显下降。在防护服的表面附设温度达到平衡，其隔热效果就会明显下降。在防护

40、服的表面附设一个袋子，使普通的防护服转换为降温防护服。在袋子中插入充一个袋子，使普通的防护服转换为降温防护服。在袋子中插入充有可融化材料有可融化材料1414烷和烷和1616烷的混合物，融点在烷的混合物，融点在10161016摄氏度之间。摄氏度之间。使用前，将其冷却到摄氏零度以下，以便混合物变成固相。待穿使用前，将其冷却到摄氏零度以下，以便混合物变成固相。待穿上身时，室外的高温透过相变材料后再作用到人体上，利用相变上身时，室外的高温透过相变材料后再作用到人体上，利用相变材料产生的吸热效应，使防护服具有良好的降温效果。材料产生的吸热效应，使防护服具有良好的降温效果。（会融化的（会融化的1414烷和

41、烷和1616烷混合物）烷混合物）相变材料相变材料人体人体防护服防护服热场热场S2F1S1F2S1S2F1S3冷场冷场美国专利：提高降温防护服的防护效果美国专利：提高降温防护服的防护效果工程背景：工程背景：为保护焊工、炼钢工，用低导热材料制成防护服在短时间内效为保护焊工、炼钢工，用低导热材料制成防护服在短时间内效果很好，但经过一段时间后，衣服内外的温度达到平衡，其隔热效果很好，但经过一段时间后，衣服内外的温度达到平衡，其隔热效果就会明显下降。果就会明显下降。低导热材料最终解决方案最终解决方案相变原理：利用物体相变时产生的某种效应相变原理：利用物体相变时产生的某种效应(吸热吸热)；(防护服的外表面

42、插入充防护服的外表面插入充有可融化材料有可融化材料1414烷和烷和1616烷的混合物，融点在烷的混合物，融点在10161016摄氏度之间。使用前，降温摄氏度之间。使用前，降温衫需冷却到摄氏度以下，以便混合物变成固相。衫需冷却到摄氏度以下，以便混合物变成固相。)美国专利：美国专利：6,185,7426,185,742；S3=可融化材料可融化材料降温防护服降温防护服可融化可融化材料材料隔热隔热袋子袋子袋内侧袋内侧+现有系统的有用作用现有系统的有用作用F1F1不足，需要进行改进，但不足，需要进行改进，但是又不允许引入新的元件或物质，可以通过引入是又不允许引入新的元件或物质，可以通过引入第二个场第二个

43、场F2F2来增强来增强F1F1的作用的作用S2S1F2F1S2F1S1S2.1.2S2.1.2双物场模型双物场模型实例：太空中的孵卵器实例：太空中的孵卵器+在太空中有着孵化小鸡的正常大气环境和温度，可以使孵卵器保持正常地工作，但唯一不足的是缺乏重力，致使小鸡无法发力。让孵卵器绕着轴心旋转，利用形成的重力附加场，小鸡就可以顺利地出生在太空上了。轴心旋转人轴心旋转人造重力场造重力场F2太空环境场太空环境场卵卵小鸡小鸡S S2 2S S1 1F F1 1S S2 2F F1 1S S1 1实例：快速用铲刀去除墙上的壁纸实例：快速用铲刀去除墙上的壁纸（引入第（引入第2 2个温度场）个温度场）+仅仅利用

44、铲刀来刮除墙面上的壁纸，效率很低，仅仅利用铲刀来刮除墙面上的壁纸，效率很低，引入了高温蒸汽热场引入了高温蒸汽热场F2F2，用高温蒸汽喷射墙面，用高温蒸汽喷射墙面，墙上的壁纸因失去强度，就能很容易地被去除掉。墙上的壁纸因失去强度，就能很容易地被去除掉。铲刀机械力铲刀机械力壁纸壁纸铲刀铲刀高温蒸汽高温蒸汽S2S1F2F1S2F1S1+S2.2.1S2.2.1使用更可控的场使用更可控的场+S2.2.2S2.2.2增加物质的分割程度增加物质的分割程度+S2.2.3S2.2.3使用毛细管和多孔的物质使用毛细管和多孔的物质+S2.2.4S2.2.4使系统更加动态化使系统更加动态化+S2.2.5S2.2.5

45、使用异构场使用异构场+S2.2.6S2.2.6使用异构物质使用异构物质S2.2S2.2加强物场模型加强物场模型+用更加容易控制的场来代替原来不容易控制的场，用更加容易控制的场来代替原来不容易控制的场，或者叠加到不容易控制的场上，来获得增强功能或者叠加到不容易控制的场上，来获得增强功能效应。选择易控制场的进化路径：效应。选择易控制场的进化路径：S2FS1S2FcontrolledS1机械场机械场重力场重力场电场或电场或磁场磁场辐射场辐射场S2.2.1S2.2.1使用更可控的场使用更可控的场实例：内燃机进出气伐的控制实例：内燃机进出气伐的控制+为提高可控性，将内燃机进出气阀的运转，由通为提高可控性

46、将内燃机进出气阀的运转，由通常的转动轴控制改为用电磁铁来控制。常的转动轴控制改为用电磁铁来控制。电磁场电磁场电磁铁电磁铁转动轴转动轴机械场机械场进（或出进（或出）气阀）气阀S S2 2F FS S1 1S2FcontrolledS1实例：金属切割方法的演变实例：金属切割方法的演变+用金属刀片切割金属会不均匀、发热、变形等，用金属刀片切割金属会不均匀、发热、变形等，用高压水切割代替金属刀片切割，用激光切割可用高压水切割代替金属刀片切割，用激光切割可代替高压水切割代替高压水切割S2FS1S2FcontrolledS1辐射场辐射场金属金属金属金属刀片刀片机械场机械场金属金属激光激光+增加物场模型中

47、作为工具的物质增加物场模型中作为工具的物质S2S2的分割程度可的分割程度可以加强物场模型。这个标准解实际上是从宏观到以加强物场模型。这个标准解实际上是从宏观到微观层面，然后到场的进化模型。该工具的演化微观层面，然后到场的进化模型。该工具的演化路径为：路径为：S2FS1S2FS1FnewS1S2.2.2S2.2.2增加物质的分割程度增加物质的分割程度分割的物体分割的物体非分割物体非分割物体粉末粉末液体液体气体气体新的场新的场物质结构加大分割的进化路径物质结构加大分割的进化路径+固体固体 （厚板薄板薄膜薄片纳米薄片）（厚板薄板薄膜薄片纳米薄片）（大直径棒小直径棒纤维丝状物）（大直径棒小直径棒纤维丝

48、状物）（颗粒（颗粒球状物丸状物粉末纳米粒子凝块液球状物丸状物粉末纳米粒子凝块液体活性液体原子级和亚原子级粒子）体活性液体原子级和亚原子级粒子）固体固体可移动固体可移动固体气体气体液体液体可弯曲固体可弯曲固体场场实例：汽车的坐垫实例：汽车的坐垫+为了使汽车的座位更舒适，坐垫设计成气囊形式，为了使汽车的座位更舒适，坐垫设计成气囊形式，通过气囊对身体的接触点进行自我调整，以使气通过气囊对身体的接触点进行自我调整，以使气囊均匀地支撑人的重量，人坐在上面就会很舒服。囊均匀地支撑人的重量，人坐在上面就会很舒服。S2FS1海绵坐垫海绵坐垫S2FS1人体人体硬坐垫硬坐垫压力压力实例：用一个不规则的表面支撑物体

49、实例：用一个不规则的表面支撑物体+用一个不规则的表面支撑物体时，要使支撑力均用一个不规则的表面支撑物体时，要使支撑力均匀地分布在这不规则的表面上是非常困难的。如匀地分布在这不规则的表面上是非常困难的。如果用充满液体的袋子覆盖在不规则的表面上，然果用充满液体的袋子覆盖在不规则的表面上，然后再将物体作用在袋子上就能将荷载均匀地分布后再将物体作用在袋子上就能将荷载均匀地分布于不规则的表面上。于不规则的表面上。S2FS1S2FS1物体物体不规则固不规则固体表面体表面充满液体充满液体袋子表面袋子表面压力压力实例：增强钢筋混凝土结构能力实例：增强钢筋混凝土结构能力+用一系列钢丝代替标准的钢筋混凝土中常用的

50、较用一系列钢丝代替标准的钢筋混凝土中常用的较粗钢筋，可以制造出粗钢筋，可以制造出“针式针式”混凝土，使其结构混凝土，使其结构能力获得了增强。能力获得了增强。S2FS1S2FS1混凝土混凝土粗钢筋粗钢筋一束钢丝一束钢丝抗压力抗压力+将物质中增加空穴或毛细结构。一种特别物质分裂将物质中增加空穴或毛细结构。一种特别物质分裂形式是从固体物质转化到毛细管和多孔材料。将根形式是从固体物质转化到毛细管和多孔材料。将根据以下所列的路径进行转化：据以下所列的路径进行转化：实例：实例：胶水瓶头一旦改用多孔的海绵状瓶头后，可以胶水瓶头一旦改用多孔的海绵状瓶头后，可以明显地提高胶水塗布的质量和效率。明显地提高胶水塗布