基于TRIZ理论的平面汇交力系试验台创新设计.PDF

第24卷第3期 辽东学院学报 （自然科学版） Vol. 24No.3 2017年9 月 JournalofEasternLiaoningUniversity （NaturalScienceEdition） Sept.2017 【机械与电子工程】 DOI：10.14168/j.issn.1673-4939.2017.03.05 基于TRIZ理论的平面汇交力系实验台创新设计 1 董 2 2 2 2 张 明 ， 炯 ，夏宗喜 ，张 群 ，张利轩 （1.辽东学院工程技术学院，辽宁丹东118003；2.辽东学院机械电子工程学院，辽宁丹东118003） ： ，利用 摘 要 针对目前力学系列实验台中尚无对平面汇交力系的受力分析进行原理性示教的现状 TRIZ理论进行实验台创新设计。设计中采用TRIZ理论的九屏幕分析方法分析整理了实验台的力的性质、 力的分析和力的平衡等主要要素，明确了要素间的联系与矛盾，理清设计思路。利用TRIZ理论的矛盾矩 阵、创新发明原理等工具解决了力的施加角度、性质与数量的影响、重力作用过程中对汇交力系的影响、 力的合成与分解、平衡与非平衡等技术问题。经过优化设计的实验台能够演示二力杆及二力杆的平衡、平 面内任意力在X 和Y 轴上的投影、平面三力以上汇交的力分解或合成及平面汇交力系平衡条件等，通过 实验方法进一步验证平行四边形法则，也填补了力学实验台的空白。 ： 设计 关键词 TRIZ；汇交力系；实验台； ： ： ： 中图分类号 TQ016.5 文献标志码 A 文章编号 1673-4939 （2017）03-0176-05 平面汇交力系是力学中的一种简单力系，是 决技术难题过程中所遵循的科学原理与法则后建 。教学中常用几何法和解析 。 研究复杂力系的基础 立的 TRIZ理论总结出了解决技术冲突40条发明 法研究该力系的合成和平衡问题。目前，通过实 原理和表示技术矛盾常用的39个通用工程参数， ［2］ 验验证力学问题的方法主要有：高中物理使用拉 被世界各国普遍用于解决工程实际问题 。 力传感器和细绳测量力的大小与方向，结构力学 1.1 九屏幕法 中对桁架受力变形量的测量，工程力学中对材料 九屏幕法是TRIZ理论提出的一种克服思维惯 力学性能的测量等，以上实验方法和设备无法全 性的独特创新思维方法，其标准构成如图 1所示。 、 、等效分 面 准确的对平面汇交力系的受力性质 它从系统、时间和空间三个维度系统剖析事物间 ［1］ 析、分解与合成进行原理性示教 。本文应用 的普通联系与因果关系，从而更好地开发创新思 ［3］ TRIZ理论对平面汇交力系实验台设计过程中出现 维与解决问题 。 的问题进行分析研究，给出优化创新设计方案， 当前系统的 超系统的过去