機械創(chuàng)新設(shè)計教材(ppt83頁)(編輯修改稿)
2025-01-19 22:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。這樣，將花草根系網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)移植到建材領(lǐng)域，產(chǎn)生了至今廣泛采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 案例 ? 建筑爆破 —— 結(jié)石爆破 ? 人工培育珍珠 —— 人工培育牛黃 思考： 如何在顯微鏡下觀看無色透明的細菌？（對比聯(lián)想） 思考： 答案： （ 7）形態(tài)表分析法 (morphological chart analysis) ? 形態(tài)分析是一種系統(tǒng)搜索和程式化求解的創(chuàng)造技法，是由美國加州理工學(xué)院茲維基教授創(chuàng)造的。 ? 聚合創(chuàng)新原理的典型應(yīng)用 形態(tài)表分析法的誕生 ? 二戰(zhàn)期間德美的軍備競賽中，德國首先制造了帶脈沖發(fā)動機的巡航導(dǎo)彈 F1和 F2。 ? 隨后，美國集中了一批優(yōu)秀科學(xué)家進行研制。茲維基教授在研制過程中分析了火箭的各主要組成要素及其可能具有的各種形態(tài)。 任何火箭都必須具有六個 基本要素 ： ? 使發(fā)動機工作的媒介物， ? 與發(fā)動機相結(jié)合的推進燃料的工作方式， ? 推進燃料的物理狀態(tài)， ? 推進動力裝置的類型， ? 點火的類型， ? 做功的連續(xù)性。 基本要素的可能子解 ? 使發(fā)動機工作的媒介物有真空、大氣、水、離子流等 4種； ? 與發(fā)動機相結(jié)合的推進燃料的工作方式有靜止、移動、振動、回轉(zhuǎn)等 4種； 基本要素的可能子解 ? 推進燃料的物理狀態(tài)有氣體、液體、固體等 3種； ? 推進動力裝置的類型有內(nèi)藏、外裝、沒有等 3種； ? 點火類型有自動點火、外點火等 2種： ? 做工的連續(xù)性有持續(xù)的、斷續(xù)的等 2種。 總的方案與篩選 ? 應(yīng)用數(shù)學(xué)中的排列組合原理，則這些基本要素組成的可能形態(tài)總數(shù)為 4M 4X3x 3x 2x 2＝ 576種火箭方案。其中包含了德國的 F1和 F2 ? 對這些方案進行分析和篩選，就可以找到最佳方案，這就是茲維基教授創(chuàng)造的“形態(tài)分析法”。 步驟： （ 1）定義設(shè)計對象的主要參數(shù)（功能因素） （ 2）列出設(shè)計參數(shù)的可能子解 （ 4）構(gòu)建形態(tài)學(xué)矩陣 （ 5）找出可行解 舉例 ? 挖掘機的設(shè)計方案：挖掘機必須具備五個獨立的功能因素，即動力、移動、移動的傳動系統(tǒng)、挖掘和 挖掘的傳動系統(tǒng)共五個功能因素。挖掘機設(shè)計方案的形態(tài)學(xué)矩陣見下 3— 2。 挖掘機設(shè)計的形態(tài)學(xué)矩陣 形態(tài)表分析法特點 ? 適合于能分解成子系統(tǒng)的問題。 ? 適合于個人使用 ? 可能的方案很多，包括變形方案和全新構(gòu)想。 思考： ? 開發(fā)洗衣機的形態(tài)學(xué)分析法 （ 9） 設(shè)問探求法 ? 好的提問往往就意味著問題已經(jīng)解決了一半。設(shè)問探求法就是針對創(chuàng)造目標從各個方面提出一系列有關(guān)的問題，設(shè)計者針對提問進行分析和思考，通過思維的發(fā)散和收斂逐一找到問題的理想答案。 ? 是大家公認的創(chuàng)造技法之母。 ? 檢核表法（ checklist）是一種典型的設(shè)問探求法，也是由創(chuàng)造學(xué)之父美國的奧斯本創(chuàng)立的。 檢核表法 ? 檢核表法是現(xiàn)將問題列成一個分析表，再針對表中的每一項，從問題的要點、范圍或可能性等方面提供暗示。 ? 檢核表可以是設(shè)計初期提出的一組問題，也可以是設(shè)計中包含的一組特征，也可以是最終設(shè)計必須滿足的一組準則。 奧斯本認為創(chuàng)造有兩種類型 ? 一種是先有創(chuàng)造的目標，然后根據(jù)目標去尋找實現(xiàn)目標的方法；另一種是先有一種事實，然后想象這一事實將有什么用途，即從方法入手去實現(xiàn)創(chuàng)造的目標。 ? 檢核表更適合后一種。 “檢核表法”從以下幾個方面設(shè)問 ? Put to other use:現(xiàn)有的發(fā)明成果有無更多的用途？或稍加改進后有無新的用途？ ? Adapt: 有無類似的東西可以借用 ?可以模仿 ? ? modify: 能否修改 ? 如形狀、形式、方法、顏色、聲音或味道等。 ? Magnify: 能否增加什么？如擴大使用范圍、增加功能、延長壽命、添加部件、提高強度、加倍、加長、加高、加大等。 “檢核表法”從以下幾個方面設(shè)問 ? Minify: 能否減少點什么 ?能否省略一部分 ?能否微型化”能否濃縮 ?能否分割 ?能行再小點、再輕點、再短點、再低點、再薄點 ? ? Substitute: 能否取而代之 ?采用其他工藝 ?其他元件 ?其他動力 ?其他配方 ?其他材料？ ? Rearrange: 能否重新配置 ?改變元件的型號 ?改變順序或結(jié)構(gòu) ?改變配方或方案？ ? Reverse: 能否顛倒 ?如上下顛倒、正負顛倒、里外顛倒、工藝方法顛倒等。 ? Co
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