振动载荷下鸡蛋缓冲包装有限元分析

目的 利用发明问题解决理论(TRIZ)对高速套袋机的移外袋装置进行优化,使移外袋装置能够将外袋准确地移动到指定位置。方法 首先利用TRIZ理论对移外袋装置的系统进行组件分析,并确定他们之间的相互关系,建立组件模型图;再根据因果链分析对初始问题进行全面深入的分析,找到隐藏于初始问题背后的深层次的缺点,最后利用TRIZ理论中的技术矛盾、技术系统进化和物场模型寻找解题思路。结果 利用TRIZ理论中的矛盾矩阵、标准解工具为移外袋装置获得了5种新的解决方案。 结论 利用TRIZ理论为移外袋装置的优化提供了新的思路,并且将获得的方案运用到实际样机中,解决了移外袋装置不能将外袋准确移动到指定位置的问题。     

基于TRIZ理论的公共扶手消毒装置设计

目的 解决目前公共扶手消毒设备自动化程度低且需要人力操作的问题.方法 首先对现有公共扶手消毒设备进行调研分析,找出存在的缺陷与问题;然后利用TRIZ理论中的功能分析、因果分析法进行分析,归纳出根本问题;最后利用物理矛盾、物场分析法、ARIZ算法工具找到问题的最终解,并形成最优解决方案.结果 运用TRIZ工具解决问题,设计出一款能够自主通过公共扶手上的障碍部分,实现无接触式全自动公共扶手消毒设备.结论 方案解决了目前公共扶手消毒设备存在的诸多问题,为TRIZ理论在解决实际问题中的应用提供思路和参考.     

基于TRIZ解决航空航天用吸波贴片成本高的问题

目的 解决隐身飞机在飞行过程中因吸波贴片自身过重产生巨大的飞行成本,吸波贴片在飞行条件下易产生划痕、损伤、材料损耗快,以及因修复工序复杂、耗时长产生大量维护费用等问题。方法 应用TRIZ理论进行分析求解,通过采用功能模型分析、因果分析等找到航空航天用吸波贴片成本高的关键缺陷,利用技术矛盾分析、物理矛盾分析、物场模型及标准解、小人法等工具得到多个解决方案。经过综合评估最终找到经济、易于实现的解决方案。结果 通过运用TRIZ理论,并且通过综合评价找到了减少吸波贴片成本的最优方案：吸波贴片中的吸波体由掺杂杂原子的石墨烯构成了多孔结构,增加了其吸波性能;再将材料与自愈合材料相结合,增加其自愈能力,从而得到吸波性能好、质量小、自愈合能力强的吸波贴片。结论 文中得出的结果对减少隐身战机吸波贴片成本的研究具有一定的理论指导意义,有助于减少高集成设备过多对人类及环境产生的危害。     

基于TRIZ理论的微欧计创新设计

目的从微欧计的结构和工作原理出发,采用先进的TRIZ创新方法理论,对现有的微欧计进行创新设计,达到提高精度和自动化程度、降低控制系统的复杂性的目的。方法采用TRIZ工具的技术矛盾工具,通过查找矛盾矩阵表和应用发明原理解决测量控制方案复杂的技术矛盾。采用物场分析的工具,建立物场模型,找到对应的标准解法,得出自动化程度不高的解决方案。结果通过TRIZ理论的技术矛盾和物场分析理论,实现了微欧计自动量程切换且保证相对误差在±0.1%读数±5个字的标准。结论利用TRIZ理论的矛盾分析理论和物场分析理论能找到产品创新设计方案,使微欧计精度更高,控制系统更简单,制作成本更低,自动化程度更高。     

基于虚拟仿真与TRIZ的产品人机工程问题解决方法研究

为了快速准确地解决产品的人机工程问题,提升产品的人机性能,提出了一种基于虚拟仿真与TRIZ （Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch,发明问题解决理论）的人机工程问题解决方法。首先,利用虚拟仿真工具对产品的人机性能进行评估,根据所得的人体数据进行产品区域关联,确定存在人机工程问题的产品区域,并利用功能模型和因果分析找到产生人机工程问题的根原因。然后,根据产品人机工程设计案例及专家问卷调查结果,构建TRIZ标准工程参数与人机工程设计准则关联表,并通过该关联表和TRIZ冲突分析工具获取可解决产品人机工程问题的设计方案;基于理想度概念,提出产品人机性能理想度评估方法,并对得到的设计方案进行评价,从而确定最佳设计方案。将提出的方法应用于电动曲线锯人机工程问题解决实例,既快速解决了问题,又提升了电动曲线锯的易用性。结果表明,所提出的方法能够提高产品创新设计效率及其人机性能,可为产品人机工程问题的解决提供一种新思路。     

基于TRIZ和公理设计的公共文化设施冲突管理模型

为了识别和研究公共文化设施管理中存在的矛盾冲突,把TRIZ创新工具和公理设计理论相结合,利用独立公理分解公众需求和现实约束之间的矛盾,再使用基于公共文化设施技术参数的TRIZ工具寻找解集,依据信息公理对可选方案进行评价筛选,有效解决了天津文化中心美术馆空置率高、图书馆空间利用率低等实际问题。该方法有效弥补了TRIZ理论在寻找最优解时低效的缺陷,为公共文化设施冲突管理提供了新的思路。     

基于TRIZ和DEA理论的产品概念设计方法及实证

将DEA方法引入TRIZ应用体系,首先依据TRIZ理论分析顾客需求,选择TRIZ问题解决工具,获得不同的创新方案,然后考虑各种投入要素,利用DEA方法选取最佳方案.该方法有效弥补了TRIZ理论的不足,实证分析充分证实了其合理性和实用性.     

基于TRIZ理论的轨检小车机械结构创新设计

目的针对轨检小车机械结构存在的缺陷,应用TRIZ理论进行创新设计。方法按提出的基于TRIZ理论的已有产品的改进创新设计框架,对轨检小车的机械结构进行组件分析,建立功能模型,结合轨检小车使用过程中存在的问题和功能分析的结果找到技术系统的薄弱点,应用TRIZ理论方法对功能模型存在的问题进行解决,高效地产生创新方案。结论形成了基于TRIZ理论的已有产品的改进创新设计框架,应用此方法对轨检小车的机械结构进行了创新设计,解决了轨检小车在实际使用中存在的问题。     

融合TRIZ理论和FBS模型的担架车创新设计

目的 提出TRIZ理论和FBS模型融合的创新设计模式,以更充分地发挥两者在产品创新设计上的特点,形成优势互补,基于该模式设计一款代替救护车通过狭小路段实施救援的新型担架车。方法 基于现有担架车产品,运用FBS模型挖掘医护人员和伤者的用户需求,并由用户需求推导分析用户行为,进而得到担架车创新结构特征。之后,应用TRIZ理论矛盾冲突矩阵对担架车结构及功能设计中出现的矛盾冲突进行分析,找到问题解决的思路并形成方案。结果 根据产品创新设计模式设计出一款带有动力系统、可快速转移伤员、携带一定数量的救援物资,并能够通过狭窄空间、可承载多人的新型担架车。结论 融合TRIZ理论和FBS模型的产品创新设计模式,为产品创新设计过程中的问题挖掘与问题解决,提供了一套系统且有效的设计思路与工具。     

基于TRIZ理论的制氯电解槽的优化设计

针对制氯用电解槽极板杂质附着沉积问题,利用TRIZ理论对问题进行了系统分析,通过冲突理论及物质场分析工具提出了多种解决方案,对方案进行了评价,提出了优化的电解槽设计方案。结果表明,该设计可显著降低极板表面杂质附着。     

基于TRIZ理论的高速套袋机移外袋装置的应用

目的 为并联机床找到最优的工作空间范围,提出一种含闭环球铰的三自由度并联机构。方法 根据并联机构的运动学反解,首先求解速度雅克比矩阵;随后在速度雅克比矩阵的基础上,分析并联机构的3种奇异位置,给出奇异位置的数值解,并仿真并联机构在剔除奇异位置情况下的理论可达工作空间;最后,分析并联机构的灵巧度,找到并联机构在理论可达工作空间下灵巧度为0的位置,确定并联机构动平台实际可达工作空间。结果 在剔除奇异位置和灵巧度为0的位置之后,并联机构实际可达空间的x轴位移从[?10 mm, 5 mm]减小到[?9 mm, ?5.4 mm],z轴位移从[?790 mm, ?650 mm]减小到[?790 mm, ?677 mm],并联机构的转角范围由理论范围的[?30°, 80°]转变为[32.544°, 64.114]。结论 通过分析灵巧度的方式得到并联机构的实际可达工作空间,证明灵巧度对并联机构的工作空间有着较大的影响,从而为该并联机构用于并联机床设计提供一定的理论依据。     

基于TRIZ理论的输送带断带保护装置创新设计

目的 在运输物品过程中,输送带因长时间使用可能会发生断裂现象,目前断带保护装置无法及时进行保护,因此需要对断带保护装置进行改进。方法 应用TRIZ理论中的功能模型分析和因果链分析方法对整个系统进行分析,应用76条标准解、发明原理和分离原理等工具解决问题。结果 基于TRIZ理论对问题进行求解,得到了新型输送带断带保护装置的结构方案,该方案可以有效缩短断带保护所需时间,有效提高断带保护的精准性,从而保护生命财产的安全。结论 通过TRIZ理论对输送带断带保护装置进行创新设计,使新型输送带断带保护装置达到了快速反应、制动精准和结构简单的要求。     

基于INPD/AHP/TRIZ的折叠式隔离设备设计研究

目的 为了减少突发公共安全事件造成的人员伤亡,设计一款能就地提供医疗救治环境的折叠式隔离设备,并解决应急隔离设备在平时面临闲置的问题,高效满足日常医疗和应急公共安全救治。方法构建集成INPD/AHP/TRIZ的方法进行设计研究以获得解决方案,整个设计流程以INPD方法为基础,首先通过SET分析法,寻找折叠式隔离设备设计机会点;进而建立层次结构模型,使用AHP对设备需求进行权重值计算和优先级排序;再应用TRIZ理论工具解决需求间的冲突,结合设计概念矩阵筛选出较好的设计概念,形成设计方案;最后建立设备模型,设计中控界面,并再次用户调研,验证设计方案是否达到用户预期。结果 设计出的折叠式隔离设备,可以快速提供一定规模的高标准医疗空间。结论INPD/AHP/TRIZ设计流程,可对用户的模糊多元诉求进行洞察,利用不同的原理解决产品设计中的矛盾,同时为相关临时隔离设备创新设计研究完善思路与方向。     

基于ARIZ的污泥深度脱水装置创新设计

ARIZ是TRIZ理论中专门用于解决复杂问题的方法,它集成了多个TRIZ方法及工具,设定了一套从问题分析到方案优选的系统性问题思考及解决流程.针对已有常用的污泥深度脱水处理设备在应用中出现的滤布难以清洗、易堵塞、易破损及脱水后污泥含水率仍较高等问题,利用ARIZ及知识库进行创造性的思考和解决,按照流程逐步实施ARIZ的9个关键步骤,分析问题模型,最终设计出一套创新设计方案——模组式污泥高效深度减量化处理装置.利用该装置可有效解决污泥深度脱水中存在的问题.研究的结果既验证了ARIZ方法解决复杂工程问题的有效性和实用性,也可为装置的详细设计和加工提供方案支持,并为开发新型高效的污泥深度脱水设备提供了一种方案.     

水泥包装自动套袋装置控制系统的设计

目的 为了提升水泥袋装过程的自动化水平，减少长期以来对人工套袋的过度依赖。方法 在现有的回转式水泥包装机技术基础上，设计一款与之相适应的自动套袋控制系统。对套袋装置的结构原理进行简要阐述，同时明确控制系统的设计要点，决定采取以“HMI+PLC”的分层控制结构，在硬件选型的基础上，又对控制程序和组态界面进行了开发。结果 经过现场实验验证，文中所设计的控制系统操作简便、可靠稳定、易于维护，在粉尘浓度较大的环境中运行良好，有效实现了供袋、取袋、开袋以及套袋等工序流程的自动化控制，套袋速度接近1 500袋/h，且套袋成功率达到98%。结论 系统通过触摸屏界面完成远程操控，将套袋工人从恶劣的粉尘环境中解放出来，为自动套袋技术难题攻关提供了可参考方案，提升了水泥生产行业的自动化水平，具有广阔的应用前景。     

基于评论挖掘和TRIZ-AHP的电动牙刷改良设计研究

目的 口腔卫生健康愈来愈受到人们的广泛关注,为解决电动牙刷在清洁方面存在的痛点进行创新改良。方法 采用网络爬虫技术采集用户评论,以共现分析、语义网络分析定位研究主题和需求准则,并提取为AHP的目标层、准则层;根据TRIZ理论,对目前产品技术领域进行分析和问题描述,运用物–场模型、物理矛盾和技术矛盾对求解进行改进,生成初步方案,并提取为方案层;最后构建层次结构模型,运用AHP法寻求方案最优解。结果 通过TRIZ理论和定量化分析,计算方案的最优权重值后,设计出一款高效清洁的电动牙刷,并生成产品设计效果图。结论 结合评论挖掘和TRIZ-AHP模型,不仅能够在设计中突破单一理论的局限性,还可为相关产品创新设计提供辅助和指导。     

基于TRIZ理论的榨汁机创新设计研究

目的 基于TRIZ理论探索榨汁机存在的潜在问题,并依次解决电机温度升高、刀具存在的安全隐患和杯体内壁清洁困难问题。方法 在问题识别阶段,运用系统组件和功能分析对榨汁机进行问题描述,并通过因果分析流程探索问题发生的根本原因;结合分析结果,利用矛盾分析、技术系统进化、科学效应与效应知识库、发明问题解决算法、物场分析等方法获得问题的最终理想解,得出可行性方案。结果 通过TRIZ理论相关工具的运用获得问题的原理解,解决了产品的安全隐患、工作散热和清洁问题,设计出一款既保证了使用寿命和使用安全性,又强化了使用便捷性的榨汁机产品。结论 TRIZ理论为设计中多个方案的探索提供了依据,使榨汁机产品存在的诸多问题得到解决和优化;同时,为该理论在家电类产品的结构优化设计上提供一定的参考与借鉴。