
- •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
10. Преобразование путем дифференцирования
10.1. Разделить движущийся поток (вещества, энергии, информации и др.) на два или несколько.
10.2. Выделить в объекте единственный (самый) нужный элемент (нужное свойство) и усилить его или улучшить условие его работы.
10.3. Уменьшить взаимозависимость элементов объекта.
10.4. Уменьшить силу связей между элементами объекта.
10.5. Разъединить однородные объекты или элементы.
10.6. Разъединить объекты. Отделить один объект от других.
10.7. Скомпоновать элементы объекта обособленно друг от друга.
10.8. Разделить объект на части, после чего изготавливать, обрабатывать, грузить и т.д. каждую часть отдельно, а затем производить сборку.
10.9. Разъединить смежные или однородные операции.
10.10. Применить раздвижную конструкцию из элементов, перемещающихся в пространстве относительно друг друга.
10.11. Упрочить поверхность объекта.
10.12. Нейтрализовать свойства материала на поверхности объекта.
10.13. Изменить поверхностные свойства объекта.
10.14. Устранить местные ослабления.
10.15. Выделить из свойства объекта вредное свойство или "мешающий" элемент и изолировать его.
10.16. Отделить от объекта "мешающую" часть ("мешающее" свойство) и оказать на нее локальное "устраняющее" воздействие.
10.17. Сделать объект съемным.
10.18. Рассредоточить деформируемые участки объекта.
10.19. Создать местное (локальное) качество.
10.20. Разделить сложную силу так, чтобы для каждой составляющей имелся воспринимающий элемент или свой привод.
10.21. Поверхности трения выполнить из отдельных, легко заменяемых деталей.
10.22. Разделить объект на части и соединить их гибкой связью.
10.23. Разделить объект на части так, чтобы их можно было заменить при изменении режима работы.
10.24. Перейти от однородной структуры объекта или внешней среды - к неоднородной.
10.25. Перейти от неструктурного поля к полю, имеющему определенную структуру.
10.26. Разделить сыпучий, жидкий или газообразный объект на части.
10.27. Применить дробление (разделение) поверхности.
10.27. Выполнить объект ступенчатым или каскадным.
10.28. Придать блочную структуру объекту. Каждый блок выполняет самостоятельную функцию.
10.29. Произвести дробление традиционного целого объекта на мелкие однородные элементы. Инверсия приема.
10.30. Разделить объект на независимые части. Выполнить элементы объекта (узлы машины) независимыми.
10.31. Разделить объект на секции и сделать его секционным.
10.32. Представить объект в виде составной конструкции.
10.33. Изготовить объект из отдельных элементов.
10.34. Сделать автономными управление и привод к каждому элементу объекта.
10.36. Разделить функции объекта.
10.37. Сделать так, чтобы разные элементы объекта выполняли различные функции.
10.37. Разделить объект (технологический процесс) - на несколько специализированных этапов или ступеней, стадий или приемов.
10.38. Разделить объект на одинаковые секции и произвести унификацию секций.
10.39. Раздробить "семейство" (множество) родственных объектов так, чтобы их можно было изготовлять из стандартных унифицированных элементов.
10.40. Отделить вредные или нежелательные примеси от вещества.
10.42. Разделить хрупкий или часто повреждающийся объект на части.
10.43. Выполнить объект разборным так, чтобы можно было заменить отдельные поврежденные элементы.
10.44. Разделить объект на части, чтобы при выходе из строя одной части объект в целом сохранял работоспособность.
10.45. Разделить объект на части, например "горячую" и "холодную" и изолировать одну от другой.
10.46. Локализовать вредные явления и производственные явления.
10.47. Каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее соответствующих ее работе.
10.48. Разделить объект на части так, чтобы приблизить каждую из них к тому месту, где она работает и непосредственно нужна, или поставить каждую часть в наиболее благоприятные для ее работы условия.
10.49. Раздробить один элемент - на несколько, с аналогичной функцией.
10.50. Сделать элемент съемным, легко отделяемым.
10.51. Дифференцировать привод и другие источники энергии; приблизить их к исполнительным органам и рабочим зонам.