
- •Морозов Александр Прокопьевич
- •К.Т.Н., доцент кафедры «Теплотехнических и энергетических систем»
- •Магнитогорского государственного технического университета
- •Методы изобретательского творчества в теплоэнергетике и теплофизике
- •Введение
- •1. Неалгоритмические методы решения задач
- •1.1. Метод проб и ошибок (мПиО)
- •1.2. Метод мозгового штурма (брейнсторминг)
- •1.3. Метод контрольных вопросов
- •1.4. Морфологический анализ
- •1.5. Синектика
- •2. Теория решения изобретательских задач
- •2.1. Уровни изобретательских задач
- •2.2. Принцип вепольного анализа
- •2.2.1. Понятие веполя и его значение
- •2.2.2. Правила построения и преобразования веполей
- •2.3. Изобретательская ситуация, задача и модель задачи
- •2.4. Противоречия: административные, технические и физические
- •2.5. Основные механизмы устранения противоречий
- •2.6. Приемы решения изобретательских задач
- •2.6.1. Типовые приемы устранения технических противоречий [11].
- •1. Принцип дробления:
- •3. Принцип местного качества
- •4. Принцип ассиметрии
- •5. Принцип объединения
- •7. Принцип "матрешки"
- •8. Принцип антивеса
- •10. Принцип предварительного исполнения или действия:
- •13. Принцип "наоборот"
- •14. Принцип сфероидальности
- •15. Принцип динамичности
- •17. Принцип перехода в другое измерение.
- •18. Использование механических колебаний
- •19. Принцип периодического действия.
- •20. Принцип непрерывности полезного действия.
- •22. Принцип "обратить вред в пользу".
- •24. Принцип посредника
- •25. Принцип самообслуживания
- •26. Принцип копирования
- •28. Замена механической системы
- •30. Использование гибких оболочек и тонких пленок.
- •31. Применение пористых материалов.
- •32. Принцип изменения окраски.
- •34. Принцип отброса и регенерации частей.
- •37. Применение теплового расширения.
- •38. Применение сильных окислителей.
- •39. Применение инертной среды
- •2.6.2. Фонд приемов по поиску новых технических решений [l9,20]
- •1. Количественные изменения
- •2. Преобразование формы
- •3. Преобразования в пространстве
- •4. Преобразование во времени
- •5. Преобразование движения и силы
- •6. Преобразование материала и вещества
- •7. Преобразования путем исключения
- •8. Преобразование путем добавления
- •9. Преобразование путем замены
- •10. Преобразование путем дифференцирования
- •11. Преобразования путем интеграции
- •12. Преобразования путем профилактических мер
- •13. Преобразование путем использования резервов
- •14. Преобразования по аналогии
- •15. Комбинирование и синтез.
- •16. Преобразование структуры
- •17. Повышение технологичности
- •2.6.3. Некоторые рекомендации и правила по использованию приемов преобразования объектов техники
- •2.6.4. Уровни приемов: макро и микро
- •2.7. Применение физико-химико-геометрических эффектов при решении изобретательских задач
- •2.7.1. Особенности и правила использования эффектов
- •2.7.2. Применение некоторых физических эффектов и явлений при решении
- •12. Силовое воздействие. Регулирование сил. Создание больших давлений:
- •23. Изменение объемных свойств объекта:
- •24. Создание заданной структуры. Стабилизация структуры объекта:
- •2.7.4. Применение механических эффектов
- •2. Эффекты, связанные с трением [33-35].
- •3. Эффект Ребиндера [36].
- •4. Эффект Александрова [36].
- •5. Применение вибраций
- •2.7.5. Некоторые электрохимические эффекты
- •2.7.6. Эффекты, связанные с тепловым расширением
- •1. Тепловое расширение (tp)
- •2. Сдвоенный эффект термического расширения (би-тр)
- •2.7.7. Применение фазовых переходов и изменения агрегатных состояний веществ
- •1. Фазовые переходы первого рода (фп-1)
- •2. Фазовый переход второго рода (фп-2)
- •2.7.8. Некоторые гидро-газодинамические эффекты
- •5. Парадоксы закона Бернулли:
- •2.7.9. Эффекты, связанные с тепломассообменом
- •2.7.10. Применение некоторых химических эффектов и явлений при решении изобретательских задач [84]
- •2.7.11. Геометрические эффекты
- •2.8. Вещественно-полевые ресурсы
- •2.9. Особенности управления психологическими факторами при решении изобретательских задач
- •2.9.1. Моделирование с помощью метода "маленьких человечков"
- •2.9.2. Применение оператора рвс
- •2.9.3. "Линия жизни" технических систем [11]
- •2.10. Применение стандартов для решения изобретательских задач [84]
- •2.10.1. Определение и типы стандартов
- •2.10.2. Стандарты на решение изобретательских задач [84]
- •Класс 2. Развитие вепольных систем
- •Класс 3. Переход к надсистеме и на микроуровень
- •Класс 4. Стандарты на обнаружение и измерение системы
- •Класс 5. Стандарты на применение стандартов
- •2.11. Законы развития технических систем
- •2.11.1. Закон полноты частей системы
- •2.11.2. Закон "энергетической проводимости" системы
- •2.11.3. Закон согласования ритмики частей системы
- •2.11.4. Закон динамизации систем
- •2.11.5. Закон увеличения степени вепольности системы
- •2.11.6. Закон неравномерности развития систем
- •2.11.7. Закон перехода с макро- на микроуровень
- •2.11.8. Закон перехода в надсистему
- •2.11.9. Закон увеличения степени идеальности системы
- •2.11.10. Закон развертывания-свертывания технических систем
- •2.11.11. Механизмы свертывания тс
- •2.11.12. Особенности использования законов развития технических систем для решения изобретательских задач
- •2.12. Алгоритм решения изобретательских задач - ариз-82 [19]
- •Часть 1. Выбор задачи
- •Часть 2. Построение модели задачи
- •Часть 3. Анализ модели задачи
- •Часть 4. Устранение физического противоречия
- •Часть 5. Предварительная оценка полученного решения
- •Часть 6. Развитие полученного ответа
- •Часть 7. Анализ хода решения
- •2.13. Алгоритм решения изобретательских задач ариз-85-б
- •Часть 1. Анализ задачи
- •Часть 2. Анализ модели задачи
- •Часть 3. Определение икр и фп
- •Часть 4. Мобилизация и применение впр
- •Часть 5. Применение информфонда
- •Часть 6. Изменение и/или замена задачи
- •Часть 7. Анализ способа устранения фп
- •Часть 8. Применение полученного ответа
- •Часть 9. Анализ хода решения
- •2.14. Пример разбора задачи по ариз-85б
- •1. Анализ задачи
- •2. Анализ модели задачи
- •3. Определение икр и фп
- •4. Мобилизация и применение ресурсов
- •5. Применение информфонда
- •6. Изменение и (или) замена задачи
- •7. Анализ способа устранения фп
- •8. Применение полученного ответа
- •9. Анализ хода решения
- •3. Контрольные изобретательские задачи
- •Библиографический список
3. Преобразования в пространстве
3.1. Перейти от контакта в точке к контакту по линии; от контакта по линии к контакту по поверхности. Инверсия приема.
3.2. Перейти от плоского контакта - к объемному (пространственному). Инверсия.
3.3. Размещение по одной линии заменить размещением по нескольким линиям. Инверсия приема.
3.4. Размещение на одной плоскости заменить размещением на нескольких плоскостях. Инверсия приема.
3.5. Заменить размещение по линии размещением в двух измерениях (по плоскости). Инверсия.
3.6. Заменить размещение по плоскости размещением в трехмерном пространстве. Инверсия.
3.7. Перейти от одноэтажной (однослойной) компоновки - к многоэтажной (многослойной). Инверсия.
3.8. Обеспечить рациональное расположение опор и узлов жесткости.
3.9. Положить объект набок.
3.10. Повернуть объект наоборот (например, низом вверх и т.д.).
3.11. Повернуть объект или преобразовать его путем вращения.
3.12. Изменить горизонтальное положение объекта - на вертикальное или наклонное. Инверсия.
3.13. Изменить традиционное расположение или ориентацию объекта в пространстве - на противоположные.
3.14. Возвратить объект к исходной точке, начальному положению.
3.15. Поставить удлиненные детали взаимно перпендикулярно или параллельно.
3.16. Изменить наоборот ориентацию удлиненных элементов объекта относительно друг друга.
3.17. Поменять местами противоположно размещенные элементы.
3.18. Придать объекту свойства, обеспечивающие изменение компоновки элементов при воздействии внешней среды или изменения условий работы.
3.19. Изменить направление действия рабочей среды или силы.
3.20. Поменять местами элементы в объекте.
3.21. Изменить планировку или разбивку элементов объекта.
3.22. Изменить разметку на объекте.
3.23. Изменить раскройку материала.
3.24. Разделить объект на две части - "объемную" и "необъемную"; вынести "объемную" часть за пределы, ограничивающие объем.
3.25. Обособить (локализовать) размещение элементов в пространстве. Инверсия.
3.26. Растянуть или расширить объект, удалив друг от друга его элементы.
3.27. Выйти за "традиционные" пределы пространства (габариты).
3.28. Приблизить рабочие органы объекта к месту выполнения ими своих функций без передвижения самого объекта. Разделить объект на части так, чтобы приблизить каждую из них к тому месту, где она работает. Инверсия.
3.29. Осуществить сопряжение по нескольким плоскостям.
3.30. Сблизить удаленные элементы объекта. Инверсия приема.
3.31. С целью уменьшения габарита использовать "пустое пространство" между элементами объекта.
3.32. Один элемент проходит сквозь полость в другом элементе.
3.33. Объединить известные порознь объекты (элементы) с размещением одного внутри другого.
3.34. Один элемент по принципу "матрешки" размещается внутри другого, который в свою очередь находится внутри третьего и т.д.
3.35. Перенести объект в другую среду, исключающую действие вредных факторов.
3.36. Вынести элементы объекта, подверженные действию вредных факторов, за пределы их действия.
3.37. Заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие с наиболее удобного места и без затрат времени на их доставку.
3.38. Поменять местами зажимы.
3.39. Переставить в другом порядке элементы объекта.
3.40. Изменить компоновку и расположение элементов объекта.
3.41. Перейти от последовательного соединения элементов к параллельному или смешанному. Инверсия приема.