4.2.1 扩展效应模型
2025年09月26日
4.2.1 扩展效应模型
隐于产品设计的复杂表象下的是其内在的基本规律和基本原理,必须深入研究面向功能的设计中存在的内在规律,揭示其内在本质。效应是产品概念设计过程所遵循的基本科学原理,是发明问题解决理论(TRIZ)中基于知识的工具。
通过专利分析,效应确定了专利中产品的功能与实现该功能的科学原理之间的相关性,将物理、化学和几何等科学原理与其工程应用有机结合在一起,消除了科学与工程应用之间的隔阂。大量的专利研究表明,问题的创新解决方案通常是使用问题所在技术领域中很少用到或根本没有用过的效应实现的;对于一个给定的问题,运用物理、化学和几何效应能够使解决方案更理想。但是效应在TRIZ理论的研究中最不成熟,如现有研究仅介绍了效应的概念、分类及应用,却未见效应用于确定概念设计中原理解方法的介绍。
[定义]效应:是指由科学原理和系统属性支配的系统输入/输出间转换过程的描述。
对效应的利用主要是用本领域特别是其他领域的有关定律解决产品设计和改进中遇到的问题,即按照定律规定的原理将输入量转换为输出量,以实现相应的功能。TRIZ中效应模型有输入和输出两个接口,图4-1(a)显示了对应的两级效应模型。为通过辅助量来控制或调整效应的输出,效应模型扩展为3个接口,图4-1(b)显示了对应的三级效应模型。
图4-1 效应模型
一个效应可以有多个输入流、输出流或控制流。例如,库伦效应中带电体所带电荷(Q1,Q2)为两个IF,库伦力(F)为OF,相对接点常数(εr)和带电体间距离(r)为CF(见图4-2)。
图4-2 库伦效应模型
将具有多个输入流、输出流或控制流和多个接口的效应称为扩展效应(见图4-3)。
图4-3 扩展效应模型