40个发明原理简述

TRIZ之三： 40个发明原理（文字简洁版）上

原理是获得冲突解所应遵循的一般规律，Altshuller通过对250万件发明专利的分析研究，抽出了40个发明创新所遵循的原理，它成为TRIZ解决技术矛盾的关键，这些原理反映了TRIZ对创新性问题的认识和冲突处理过程。

01分割原理

a．将物体分成相互独立的部分。

（火车车厢，卡车加拖车代替大卡车，）

b．将物体分容易组装和拆卸的部分。

（组合家具，圆珠笔笔芯和笔壳）

c．增加物体的分割程度。

（活动百叶窗代替整体的窗帘）

输送高温的玻璃，用融化的锡代替滚轴



02抽取/分离

a .从物体中从物体中抽出产生负面影响的部分或属性。

（避雷针，空调空气压缩机在室外）

b .从物体中抽出必要的部分或属性。

（用狗的叫声做警报而不用真的养一条小狗）

裁缝对着镜子给贵族量尺寸



03局部质量/局部特性

a．从物体或外部介质(外部作用)的一致结构过渡到不一致结构。

（采用温度，密度，压力的梯度，而不用恒定的温度，密度，压力）

b．物体的不同部分应当具有不同的功能

（橡皮铅笔，起钉锤，指甲剪）

c．物体的每一部分均应具备最适于它工作的条件。

（餐盒的隔间，防止串味）

矿山坑道除尘



04增加不对称性

a．物体的对称形式转为不对称形式。

（不对称搅拌叶片加强搅拌，两脚插头再增加一脚后提高稳定性）

b．如果物体已经是不对称的，则加强它的不对称程度，

（为增强防水保温性，建筑上采用多重坡屋顶）

聪明的气瓶，气用完了自己倒



05组合，合并

a．在空间上把相同或相近的物体或操作加以组合。

（集成电路板上的电子芯片，并行计算的多个CPU，火车车厢，）

b．把时间上相同或类似的操作联合起来。

（冷热水混水的水龙头，百叶窗的窄条连接起来，电话的拿起与接通）

将薄玻璃片打磨成圆形



06 多用性

a．一个物体执行多种不同功能，因而不需要其他物体。

（键盘可以打字也可以打游戏，可打印复印扫描的一体机，牙刷的柄内装上牙膏）



07嵌套/套叠

a．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，等等。

（俄罗斯套娃，一筒纸杯，）

b．一个物体通过另一个物体的空腔。

（伸缩式天线，伸缩式镜头，雨伞柄，液压装置）

火星车的轮子，做到重心最低。



08重力补偿

a．将物体与具有上升力的另一物体结合以抵消其重量。

（氢气球悬挂条幅，圆木中添加泡沫材料使其更好的漂浮）

b．将物体与介质(气动力，液动力，浮力等)相互作用以抵消其重量。

（水翼使船浮出水面减小阻力，风筝利用风产生升力，液压千斤顶，潜水艇利用排放水实现升浮）

故障大飞机的的运走，用气球撑起再用拖车运走



09预先反作用

a．实现施加反作用，用来消除不利影响。

（给树木刷渗透漆防止腐烂，溶液中加入缓冲液）

b．如果一个物体处于或即将处于受拉伸状态，预先施加压力。

（在灌混凝土之前对刚进施加压应力）

海上抽淤泥的浮筒做浮子



10预先作用

a．预先完成要求的作用(整个的或部分的)

（不干胶，超市卷状保鲜袋，食品袋的小切口，）

b．预先将物体安放妥当，使它们能在现场和最方便地点立即完成所需要的作用。

（停车场的咪表，建筑物里的灭火器）

油罐车里的油每次少30升的原因



11事先防范

a．以事先准备好的应急手段补偿物体的底可靠性

（降落伞备用伞包，应急消防通道，汽车的安全气囊）

冬天房屋排水管里面的冰柱掉出来伤人，事先放跟线在管子里面



12等势原则

a．在势场内应避免位置的改变，如在重力场中改变物体的工作状态以减少物体提升或下降的需要。

（工厂中与操作台等高的传送带，大坝水闸的应用，电子线路中应避免电势差大的线路相邻，连通器的相关应用）



13逆向思维，反向作用

a、用与原来相反的动作达到相同的目的．

（冷冻内层物体使两个嵌套的物体分开，）

b、使物体或外部介质的活动部分成为不动的，而使不动的成为可动的．

（跑步机，加工中心旋转部件而不是旋转刀具）

c．将物体（或过程）颠倒．

（将杯子倒置，从下面冲入水来冲洗，切割机器人与工作台全部倒置，防止碎屑落到机器里边产生故障）

酒心巧克力的制作



14．曲面化原则

a．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形结构，

b．利用棍子、球体、螺旋。

c．从直线运动过浑到旋转运动，利用离心力。



15．动态原则．

a、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。

b．将物体分成彼此相对移动的几个部分。

c．使不动的物体成为动的。



16．局部作用或过量作用原则

如果难于取得百分之百所要求的功效，则应当取得略小或略大的功效。此时可能把课题大大简化。

例如圆筒喷漆过多，然后再甩掉多余的部分。



17.向另一维度过渡的原则

a．如果物体作线性运动（或分布）有困难，则使物体在二维度(即平面)上移动。相应地，在一个平面上的运动(或分布)可以过渡到三维空间。

b．利用多层结构替代单层结构。

c．将物体倾斜或侧置．

d．利用指定面的反面．

e．利用投向相邻面或反面的光流。

技法17a可以同技法7和15b联合，形成一个代表技术系统总发展趋势的链：从点到线，然后到面，到体，最后到许多个物体的共存。



18．机械振动原则

a、使物体振动。

b、如果巳在振动，则提高它的振动频率(达到超声波频率)

c．利用共振频率。

d．用压电振动器替代机械振动器。

e．利用超声波振动同电磁场配合。

例："无锯末断开木材的方法，其特征是，为减少工具进入木材的力，使用脉冲频率与被断开木材的固有振动频率相近的工具。



19．周期作用原则

a．从连续作用过渡到周期作用(脉冲)。

b．如果作用已经是周期的，则改变周期性。

c．利用脉冲的间歇完成其他作用。



20．连续有益作用原则

a．连续工作(物体的所有部分均应一直满负荷工作)。

b．消除空转和间歇运转。

      例：加工两个相交的圆柱形的孔如加工轴承分离环的槽的方法，其特征是，为提高加工效率，使用在工具的正反行程均可切削的钻头(扩孔器)

21．紧急行动（跃过）原理      高速跃过某过程或其个别阶段(如有害的或危险的)。    

例："产胶合板时用烘烤法加工木材，其特征是，为保持木材的本性，在生产胶合板的过程中直接用300～600?C 的燃气火焰短时作用于烘烤木材"苏联发明证书338371)。    



22．变害为利原理    

a．利用有害因素(特别是介质的有害作用)获得有益的效果。    

b．通过有害因素与另外几个有害因素的组合来消除有害因素。    

c．将有害因素加强到不再是有害的程度。    

例："恢复冻结材料的颗粒状的方法，其特征是，为加速恢复材料的颗粒和降低劳动强度，使冻结的材料经受超低温作用" (苏联发明证书N~409938) 。    



23、反馈（反向联系）原理    

a．进行反向联系。    

b．如果已有反向联系，则改变它。    

例："自动调节硫化物沸腾层焙烧温度规范的方法是随温度变化改变所加材料的流量，其特征是，为提高控制指定温度值的动态精度，随废气中碥含量的变化而改变材料的供给量"(苏联发明证书302382)。    



24．"中介"原理    

a．利用可以迁移或有传送作用的中间物体    

b．把另一个(易分开的)物体暂时附加给某一物体。    

例："校准在稠密介质由测量动态张力仪器的方法是在静态条件下装入介质样品及置入样品中的仪器。其特征是，为提高校准精度，应利用一个柔软的中介元件把样品及其中的仪器装入" (苏联发明证书354135)。    



25．自我服务原理    

a、物体应当为自我服务，完成辅助和修理工作。    

b．利用废料(能的和物质的)。    

例，一般都是利用专门装置供给电焊枪中的电焊条．建议利用电焊电流工作的螺旋管供给电焊条。    



26．复制原理    

a．用简单而便宜的复制品代替难以得到的、复杂的、昂贵的、不方便的或易损坏的物体。      b．用光学拷贝(图像）代替物体或物体系统。此时要改变比例(放大或缩小复制品)。    

c．如果利用可见光的复制品，则转为红外线的或紫外线的复制。    

例："大地测量学直观教具是一个平面艺术全景。其特征是：为进行地形图像全景测量摄影，教具按视距摄影数据制成，并声地形的有代表性的各点上配备缩微视距尺" (苏联发明证书~86560) 。    



27．一次性用品（用廉价的不持久性代替昂贵的持久性）原理    

用一组廉价物体代替一个昂贵物体，放弃某些品质(如持久性)。    

例：一次性的捕鼠器是一个带诱饵的塑料管；老鼠通过圆锥形孔进入捕鼠器，孔壁是可伸直的，老鼠只能进，不能出。    



28．机械系统的替代（代替力学原理）原理    

a．用光学，声学、 ‘味学"等设计原理代替力学设计原理。    

b．用电场．磁场和电磁场同物体相互作用。    

c、由恒定场转向不定场，由时间固定的场转向时间变化的场，由无结构的场转向有一定结构的场。    

d．利用铁磁颗粒组成的场。    

例："在热塑材料上涂金属层的方法是将热塑材料同加热到超过它的熔点的金属粉末接触，其特征是，为提高涂层与基底的结合强度及密实性，在电磁场中进行此过程"(苏联发明证书445712)。

29．气体与液压结构（利用气动和液压结构）原理    

用气体结构和液体结构代替物体的固体的部分，如充气和充液的结构，气枕，静液的和液体反冲的结构。    

例：为使船的推进器轴同螺杆套连接，'在轴内作一槽，槽内放一弹性空容器(窄"气袋")．如果此容器充进压缩空气，则胀大并将螺杆套挤到推进器轴上(苏联 发明证书313741)．一般在这种情况下利用金属连接元件，但同‘气袋'连接比较简易，因为不需要精磨相接平面。此外，这种连接可以消除冲击负荷。此项 发明伺后来发表的苏联发明证书~4456．11此较，颇为有趣。该项发明是：运输易碎制品(如排水管)的集装箱里面有一个充气囊，使制品在运输中相互靠紧 不致撞坏。技术领域虽然不同，但课题和解决方法是绝对相同的。在苏联发明证书249583中，起重机抓斗利用充气元件工作，在苏联发明证书409875 中，在锯木装置中利用气囊夹持易碎制品。这类发明极多．看来是停止授与此种建议的专利的时候了．但是，设计教材中规定一个简单原理：如果需要短时间使一种 物体与另一种物体紧紧靠住，则应用"气袋"法．当然，这并不意味着，技法29将不再是发明创造的技法了。      "气袋"使一个制品紧靠另一个制品，这是典型的物场系统．在该物场系统中，"袋"起着机械场的作用。按照物场系统发展的一般规则，该场必然会过渡到铁磁场 系统．这种过渡确实发生了：在苏联发明证书~534351中提议在"气袋"中加入铁磁粉末，利用磁场使物体挤靠紧。    



30．柔性外壳或薄膜（利用软壳和薄膜）原理    

a．利用软壳和薄膜代替一般的结构。    

b．用软壳和薄膜使物体同外部介质隔离。

例："充气混凝土制品的成型方法是在模型里浇注原料，然后在模中静置成型。其特征是，为提高膨胀程度，在浇注模型里的原料上罩以不透气薄膜" (苏联发明证书339406)。



31．利用多孔材料原理    

a．把物体作成多孔的或利用附加多孔元件(镶嵌，覆盖，等等)。    

b．如果物体是多孔的，事先用某种物质填充空孔。  

    例， "电机蒸发冷却系统的特征是，为了消除给电机输送冷却剂的麻烦，活动部分和个别绪构元件由多孔材料制成，例如渗入了液体冷却剂的多孔粉末钢，在机器工作时冷却剂蒸发，因而保证了短时、有力和均匀的冷却"(苏联发明证书187135)。  



32．改变颜色原理    

a．改变物体或外部介质的颜色。    

b．改变物体或外部介质的透明度。    

c，为了观察难以看到的物体或过程，利用染色添加剂。    

d．如果已采用了这种添加剂，则采用荧光粉。    

例；美国专利3425412：透明绷带不必取掉便可观察伤情。    



33．同质（一致）原理    

同指定物体相互作用的物体应当用同一(或性质相近的)材料制成。    

例："获得固定铸模的方法是用铸造法按芯模标准件形成踌模的工作腔。其特征是，为了补偿在此铸模中成型的制品的收缩，芯模和铸模用与制品相向的材料制造"(苏联发明证书456679）。    



34．抛弃与再生（部分剔除和再生）原理    

a．已完成自己的使命或已无用的物体部分应当剔除(溶解．蒸发等)或在工作过程中直接变化。    

b．消除的部分应当在工作过程中直接再生。    

例："检查焊接过程的高压区的方法是向高温区加入光导探头。其特征是，为改善在电弧焊和电火花焊接过程中检查高温区的可能性，利用可熔化的探头．它以不低于自己熔化速度的速度被不断地送人检查的高温区"(苏联发明；证书N433397)

35．改变物体聚合态原理    

这里包括的不仅是简单的过渡，例如从固态过渡到液态，还有向"假态"(假液态)和中间状态的过渡，例如采用弹性固体。    

例：联邦德国专利1291210：：降落跑道的减速地段建成"浴盆"形式，里面充满粘性液体，上面再铺上厚厚一层弹性物质。    



36．相变原理    

利用相变时发生的现象，例如体积改变，放热或吸热。    

例："密封横截面形状各异的管道和管口的塞头，其特征是，为了规格统一和简化结构，塞头制成杯状，里面装有底熔点合金。合金凝固时膨胀，从而保证了结合处的密封性" (苏联发明证书319806)。    



37．利用热膨胀原理    

a．利用材料的热膨胀(或热收缩)。    

b.利用一些热膨胀系数不同的材料。    

例：苏联发明证书~463423：温室盖用铰链连接的空心管制造，管中装有易膨胀液体。温度变化时，管子重心改变，目此管子自动升起和降落。这是课题30的答案。当然，还可以利用双金属薄板固定在温室盖上。    



38．加速氧化（利用强氧化剂）原理    

a．用富氧空气代替普通空气。    

b．用氧气替换富氧空气。    

c．用电离辐射作用于空气或氧气。    

d. 用臭氧化了的氧气。    

e. 用臭氧替换臭氧化的(或电离的)氧气。    

例："利用在氧化剂媒介中化学输气反应法制取铁箔。其特征是，为了增强氧化和增大镜箔的均一性，该过程在臭氧媒质中进行" (苏联发明证书261859)。    



39．惰性环境（采用惰性介质）原理    

a、用惰性介质代替普通介质。    

b．在真空中进行某过程。    

该技法与上述技法正好相反。

例："预防棉花在仓库中燃烧的方法，其特征是，为提高棉花贮存的可靠性，在向贮存地点运输的过程中用惰性气体处理棉花" (苏联发明证书270170)。    



40．复合（混合）材料原理    

由同种材料转为混合材料。    

例："在热处理时，为保证规定的冷却速度，采用介质做金属冷却剂，其特征是，冷却剂由气体在液体中的悬浮体构成 (苏联发明证书187060) 。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/7583b22855270722192ef7c3.html