
- •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
9. Преобразование путем замены
9.1. Изменить взаимодействие сил в объекте.
9.2. Перейти от последовательного соединения элементов объекта - к параллельному или смешанному. Инверсия приема.
9.3. Заменить традиционную воздушную среду (рассмотреть воду, космос и др.).
9.4. Возвратить объект к начальному состоянию, к прежним условиям.
9.5. Заменить изгиб растяжением или сжатием.
9.6. Заменить трение скольжения трением качения. Инверсия.
9.7. Вместо твердых частей объекта использовать газообразные или жидкие (надувные и гидронаполняемые, воздушную подушку, гидростатические и гидрореактивные).
9.8. Заменить ингредиенты или компоненты объекта.
9.9. Заменить материал.
9.10. Заменить некоторые объекты среды на объекты с другими физико-механическими и химическими свойствами.
9.11. Заменить обычную среду инертной или ввести процесс в вакууме.
9.12. Заменить физико-механическую, химическую и другую среду, окружающую рассматриваемый объект.
9.13. Заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями). Использовать при этом изменение масштаба, увеличить или уменьшить копии.
9.14. Если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным или ультрафиолетовым.
9.15. Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии, модели, макеты.
9.16. Использовать другие элементы объекта вместо рассматриваемых элементов.
9.17. Заменить в объекте: принцип работы; конструкцию; кинематическую схему; гидравлическую схему; электронную схему; средства связи между элементами.
9.18. Заменить объект существенно более простым или сложным.
9.19. Расходуемые элементы объекта должны восстанавливаться непосредственно в процессе работы.
9.20. Заменить в объекте: источник энергии; тип привода; способ и источник освещения; запах; цвет и др.
9.21. Заменить механическую систему: электрической; тепловой; акустической; "запаховой"; оптической и др.
9.22. Использовать в объекте или его элементе другое техническое решение (см. накопитель TP).
9.23. Заменить механическую обработку объекта способами без снятия стружки.
9.24. Заменить связи (способ или средства соединения) между элементами объекта или между объектами.
9.25. Заменить параметр обратной связи.
9.26. Заменить модель объекта.
9.27. Заменить принцип или схему автоматизации объекта (накопитель по устройствам автоматизации).
9.28. Изменить или поменять функциональное назначение элементов объекта.
9.29. Осуществить превращение одних физических величин в другие.
9.30. Заменить жесткую связь гибкой. Инверсия.
9.31. Заменить разнородные по материалу и форме элементы одним унифицированным элементом.
9.32. Заменить несколько однородных элементов одним стандартным.
9.33. Несколько специализированных объектов заменить одним универсальным. Инверсия приема.
9.34. Произвести замену конструкции на ее эквивалент.
9.35. Заменить объект аналогичным по своему функциональному назначению. Инверсия приема (противоположным).
9.36. Вместо жестких объемных конструкций использовать гибкие оболочки и пленки.
9.37. Изменить крепление объекта - на противоположное.
9.38. Дорогостоящий долговечный элемент заменить дешевым, недолговечным.
9.39. Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие (например, не охлаждать объекта, а - нагревать).
9.40. Использовать в объекте явления, процессы, приемы и свойства элементов, диаметрально противоположные традиционным.
9.41. Применить решение задачи, обратной данной.