TRIZ理论工程课题.docx

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TRIZ理论工程课题

创新工程师培训

工程课题信息表

课题名称：

旋转式多叶片采光窗

填表人：

所属单位：

课题研究期限：

填表日期：

指导教师：

填表说明

本表填写内容分为两个阶段：

选题阶段和答辩阶段。

选题阶段是指完成一期培训课程后，学员选定要解决的工程课题，并对问题进行初步的分析，此阶段学员填写前三项内容，并交由指导教师进行初步评审，评审通过后方可进行解决问题的方法实训阶段，按期解决问题并进行答辩，答辩前填写第四项内容，第五项由答辩组根据学员答辩情况，对学员的学习效果进行客观的评价。

1.摘要要求概括问题的背景、现象、产生的条件、根本原因、解决思路和拟解决的方案（答辩前将解决方案修改为最终方案）。

2.问题分析与描述包括以下几个方面的内容：

（1）问题背景（对所要研究的问题进行背景介绍，包括国内外现状以及当前的研究热点。

）

（2）问题描述（具体描述问题的现象、发生条件。

）

（3）问题分析（应用创新方法中的分析工具对问题进行深入分析，找到问题产生的根本原因。

）

（4）发明问题确定（根据分析结果，确定要解决的关键点，并定义为发明问题。

）

注：

问题分析与描述过程中要求分析透彻、图文并茂，以便清晰阐述问题。

3.拟采取的解决方案内容要求学员根据第二项内容，初步选择解决问题的工具，制定解决问题的流程，并确定解决问题的初始方案，具体内容要求如下：

（1）拟采用的创新理论要求学员根据问题，初步选择合理的问题解决工具，按照一定的流程来解决问题，得到拟解决问题的原理解。

（2）初步解决方案要求学员根据拟解决问题的原理解，结合领域知识，确定初始的问题解决方案。

（3）指导教师意见由教师填写，对学员的分析过程和结果进行评判，确定选题是否符合要求，并给出具体指导意见。

4.最终问题解决方案内容要求学员应用创新方法解决问题并完成设计后，归纳解决问题的工具和流程，详细论述问题解决方案，具体内容要求如下：

（1）采用的创新理论要求学员按照解决问题过程，分步骤、详细说明如何应用创新方法来解决问题。

（2）最终解决方案要求学员详细论述如何根据解决问题的原理解，结合领域知识，确定问题解决方案并完成设计。

（3）指导教师意见由教师填写，从创新设计的角度对学员的分析过程和结果进行评判，确定问题解决过程是否规范以及对学员的创新成果给出具体客观的评价。

5.答辩情况是对学员完成培训后，对应用创新方法解决问题的总体评价。

答辩成绩包括个人陈述和答辩委员会提问两部分，个人陈述要求叙述问题清晰，解决问题的方法合理，最终设计方案可行。

答辩委员会根据其答辩情况作出评价。

免责声明

本课题作为创新方法培训实践环节考核使用，研究成果申报人可以申请专利或发表学术论文。

为了保证课题的正常开展，课题申报者需作以下保证：

1．本课题内容不危害国家安全，符合国家法律，不存在任何违法内容。

2．本课题不涉及国家机密。

3.本课题不涉及任何个人和企业团体的技术秘密。

4．在不以赢利为目的的前提下，培训承担方可以适当使用本课题的内容用于学术活动。

5.以上内容如有违反，由申报人本人负责。

申报人签字：

日期：

1基本信息

工程课题名称

旋转式多叶片采光窗

所属领域

开题时间

姓名

性别

年龄

学历

所在单位和部门

职称

职务

电话

Email

课题摘要（500字）

窗户，在建筑学上是指墙或屋顶上建造的洞口，用以采光或流通空气。

但传统的窗户因太阳光直射进房屋中，会让使用者有眩目的感觉。

并且在需要通风时需要手动开启，或采用某些机械系统开启，给予操作者带来极大的不便。

旋转式采光窗是一种类似于旋转门的窗户，但是将玻璃换成反光镜（如平面镜），装于房间两侧，可使室内始终有光线反射进来。

采光窗外装置有传感器，房屋外有风时，传感器反馈信息，不需电力带动机械系统使之旋转，同时起到通风作用，无风时传感器反馈信息，电力带动机械系统使之旋转，起到风扇作用。

且两者反馈机制不同，使两侧旋转不同步。

为消除眩目感，采用多叶片采光窗，让太阳光反射至窗户之上部位，在通过房屋顶部漫反射至房屋内，并通过反光镜遮挡太阳光，消除眩目感。

这种旋转式多叶片采光窗传承了普通窗户的优点，即通风，亦有风扇的效果。

给使用者带来极大便利，并可节省大量空间。

但这种旋转式多叶片采光窗会占用很大的空间，并且多叶片采光窗在风力带动时偶尔会因上下叶片受力均匀而产生“卡顿”现象，造成损坏。

旋转式多叶片采光窗采用多叶片，多叶片通过轴连接，在运转过程中极有可能叶片掉落伤人，可靠性与稳定性有待改进。

2问题描述与分析（含图解说明）：

（1）问题背景「可加附页」

窗户，在建筑学上是指墙或屋顶上建造的洞口，用以采光或流通空气。

但传统的窗户因太阳光直射进房屋中，会让使用者有眩目的感觉。

并且在需要通风时需要手动开启，或采用某些机械系统开启，给予操作者带来极大的不便。

旋转式采光窗是一种类似于旋转门的窗户，但是将玻璃换成反光镜（如平面镜），装于房间两侧，可使室内始终有光线反射进来。

采光窗外装置有传感器，房屋外有风时，传感器反馈信息，不需电力带动机械系统使之旋转，同时起到通风作用，无风时传感器反馈信息，电力带动机械系统使之旋转，起到风扇作用。

且两者反馈机制不同，使两侧旋转不同步。

为消除眩目感，采用多叶片采光窗，让太阳光反射至窗户之上部位，在通过房屋顶部漫反射至房屋内，并通过反光镜遮挡太阳光，消除眩目感。

这种旋转式多叶片采光窗传承了普通窗户的优点，即通风，亦有风扇的效果。

给使用者带来极大便利，并可节省大量空间。

2问题描述与分析（含图解说明）：

（2）问题描述「可加附页」

问题一：

旋转式多叶片采光窗会占用很大的空间，给予使用者极大的不变。

问题二：

旋转式多叶片采光窗在风力带动时偶尔会因上下叶片受力均匀而产生“卡顿”现象，极易损坏。

问题三：

旋转式多叶片采光窗采用多叶片，多叶片通过轴连接，在运转过程中极有可能叶片掉落伤人，可靠性与稳定性有待改进。

图1旋转式多叶片采光窗

2问题描述与分析（含图解说明）：

（3）问题分析「可加附页」

问题一：

旋转式多叶片采光窗要采够足够的光，会占用很大的空间，给予使用者极大的不变。

定义冲突：

改善的参数：

静止物体的体积

恶化的参数：

物体产生的有害因素

问题二：

旋转式多叶片采光窗在风力带动时偶尔会因上下叶片受力均匀而产生“卡顿”现象，极易损坏。

定义冲突：

改善的参数：

压力与压强

恶化的参数：

形状

问题三：

旋转式多叶片采光窗采用多叶片，多叶片通过轴连接，在运转过程中极有可能叶片掉落伤人，稳定性有待改进。

定义冲突：

改善的参数：

静止物体的体积

恶化的参数：

可靠性

2问题描述与分析（含图解说明）：

（4）发明问题确定「可加附页」

问题一：

旋转式多叶片采光窗要采够足够的光，会占用很大的空间，给予使用者极大的不变。

发明问题确定：

改善的参数：

静止物体的体积

恶化的参数：

物体产生的有害因素

二者构成了一对技术冲突。

问题二：

旋转式多叶片采光窗在风力带动时偶尔会因上下叶片受力均匀而产生“卡顿”现象，极易损坏。

发明问题确定：

改善的参数：

压力与压强

恶化的参数：

形状

二者构成了一对技术冲突。

问题三：

旋转式多叶片采光窗采用多叶片，且具有很大的体积，多叶片通过轴连接，在运转过程中极有可能叶片掉落伤人，稳定性有待改进。

发明问题确定：

改善的参数：

静止物体的体积

恶化的参数：

可靠性

二者构成了一对技术冲突。

3.拟采取的解决方案：

（1）拟采用的创新理论「可加附页」

查找冲突矩阵找出创新原理

问题一创新原理：

30、柔性壳体或薄膜

18、振动

35、参数变化

4、非对称

问题二创新原理：

34、抛弃与修复

15、动态化

10、预操作

14、曲面化

问题三创新原理：

2、抽取

35、参数变化

24、中介物

3拟采取的解决方案：

（2）初步解决方案「可加附页」

问题一方案：

方案1：

应用柔性壳体或薄膜将叶片改为柔性反光柔性物质，在影响使用者时，可卷起或收起。

但此方案给予使用者极大不便，且会使成本大大增加。

方案2：

应用参数变化的原理，将旋转式采光窗位置设置在不影响使用者且能采光通风的地方。

即将采光窗设置在较高的不影响使用者的位置。

问题二方案：

方案1：

应用动态化原理，使叶片一直处于运动当中。

此方案会造成资源浪费，且与设计目的不符。

方案2：

应用曲面化原理，将叶片设计成具有一定曲度的叶片。

如下图。

轴中心两边即使受力面积相同，但因叶片为曲面化叶片，受力不均，不会发生“卡顿”现象。

图2采用曲面化原理

问题三方案：

方案：

应用中介物原理，在叶片与叶片之间设计中介物，使叶片稳定。

如下图所示。

给叶片两边加上圆形环，增加其稳定性。

图3采用曲面化原理

指导教师意见

指导教师签字：

年月日

4最终问题解决方案：

（1）采用的创新理论「可加附页」

问题一采用的创新原理：

35、参数变化

解决方案：

应用参数变化的原理，将旋转式采光窗位置设置在不影响使用者且能采光通风的地方。

即将采光窗设置在较高的不影响使用者的位置。

问题二采用的创新原理：

14、曲面化

解决方案：

应用曲面化原理，将叶片设计成具有一定曲度的叶片。

如下图。

轴中心两边即使受力面积相同，但因叶片为曲面化叶片，受力不均，不会发生“卡顿”现象。

问题三采用的创新原理：

24、中介物

解决方案：

应用中介物原理，在叶片与叶片之间设计中介物，使叶片稳定。

如下图所示。

给叶片两边加上圆形环，增加其稳定性。

4最终问题解决方案：

（2）最终解决方案「可加附页」

将旋转式多叶片采光窗设置在不影响使用者的高度，且在空间允许的情况下尽量设计足够大用以采光；叶片采用曲面叶片，防止叶片因整体受力而容易损坏；叶片之间采用圆环相连，增加叶片之间的联系，使其更加稳定。

如下图所示。

图4最终解决方案

指导教师意见

指导教师签字：

5答辩情况

答辩记录

答辩委员会决议

答辩委员会委员签字：