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通过加入铁磁性研磨剂来有效控制抛 光过程
汽车阻流板可以实现多种功能
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使用永久磁铁的起重机
应用物理效应来调整显微镜间隙
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¾ 1624年，德雷贝尔建造了一个能在水中被驱动的防水舱， 他让12人进入船体，并划六支浆推动这个装置。
¾ 1776年，布什内尔建造了一潜水器，用来攻击停在美国纽 约港的英国军舰。这是第一艘参加战斗的潜水器。该潜水 器像一只大木筒，里面有一张条登，像自行车脚蹬似的东 西驱动船体。该潜水器还配有罗盘、深度尺、驾驶装置、 可变压舱、防水船体配件和一只锚。
4.3 技术系统进化模式
技术系统进化模
技
增
系
增
技
系
系
减提
技
系
技
术
加
统
加
术
统
统
少高
术
统
术
系
理
元
动
系
部
由
人自
系
进
系
统
想
件
态
统
件
宏
的动
统
化
统
的
化
的
性
集
的
观
介化
以
以
趋
生
程
不
和
成
匹
向
入程
分
结
于
命
度
均
可
化
配
微
度
割
构
一
周
或
衡
控
进
与
观
，
实
改
般
期
水
发
性
而
不
进
现
善
化
平
展
简
匹
化
改
为
化
配
进
主
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安徽 合肥 东北大学 赵新军 2009.06.09 11种技术系统进化模式
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1
潜艇实例分析
¾ 19世纪末，现代潜艇之父霍兰主持建造了“霍兰”号潜艇。该 潜艇在水下使用电动机，在水面巡航时使用蒸汽机，是第 一艘能够下沉、潜行、上浮并发射鱼雷的潜艇。该潜艇没 有潜望镜，艇员们要从平板玻璃向外观察。为了监测氧气 含量，艇员们常把老鼠装在笼子里带上潜艇，如果老鼠死 亡或接近死亡，说明氧气不足了，应赶快返航。1900年， 美国海军购买了“霍兰”号潜艇，并且又订购了几艘同样的潜 艇。
统
双
系
成
统
统
系
统
的
系
统
的
统
系
统
双
统
系
统
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新型橡皮
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可视钓鱼杆
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减弱高层建筑物的摇摆程度
•水的质量应该是楼 房质量的百分之一。 •水面的波浪可以有 效减弱楼房的摇摆。 •通过这种方法，高 40米的塔其摇摆程度 可以被减少一半。
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5
进化模式3：系统元件的不均衡发展
不同的系统元件/子系统一般都是沿着自身的进化 模式来演变。
同样的，不同的系统元件达到自身固有的自然极 限所需的次数是不同的。首先达到自然极限的元 件就“抑制”了整个系统的发展。它将成为设计中 最薄弱的环节。
可以灵活转动。
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进化模式7： 由宏观系统向微观系统进化
宏观层次
具有简单形状 （球、杆、片等） 的元件组成的系统
由小颗粒（粉末 ）组成的系统
材料结构 的应用
化学过程 的应用
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原子领域 的应用
场能量 的应用
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6
增加系统的可控性
增加系统的可控性
用电场控制燃烧的火焰
引
引
引
引
引
引
引
提
引
转
入
入
入
入
入
入
入
供
入
换
控
添
动
逆
组
一
一
自
负
工
制
加
力
向
合
种
个
动
反
作
场
剂
学
过
控
控
过
控
馈
原
来
装
程
制
制
程
制
理
提
置
系
以
高
统
控
过
制
程
另
控
一
制
过
程
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进化模式5：通过集成以增加系统的功能， 然后再逐渐简化系统
建立一个相似多系统
建
立
一 个
建立一个具有替换特征的多系统
多
系
统
建立一个由双系统组成的多系统
建立一个动态多系统
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促使秧苗快速生长的三根系统
• 20世纪，各种新材料用于自行车零件。
• 在自行车进化的过程中，全世界申请了相关专 利1万件。
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电话形态演进分析
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12
2
电话形态演进分析
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¾ 又经过了半个世纪，全世界第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺”号诞 生了，与柴油机驱动的潜艇不同，该潜艇可在水下连续待 几个星期。1954年，该潜艇在水下穿越了北极。
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潜艇实例分析
• 从产品的观点看，亚历山大大帝玻璃桶只是对海洋水 下的初步探索，其核心技术是构造一个不漏水的水下 空间；
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使用泡沫元件防止汽油蒸发
自动恢复的靶盘
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6．合并离散的子系统
7．通过整体置换简化系统
共用一个扩音器的电视—收音机
保持玻璃片平整
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第四章 技术系统的进化模式分析
4.1 概述 4.2 技术进化过程实例分析 4.3 技术系统进化模式 4.4 技术成熟度预测方法 4.5 工程实例分析
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4.1 概述
• 从历史的观点研究一类产品，会发现这些产品今 天的实现形式与其刚诞生时相比已有很大或根本 性的变化。但这些产品的主要功能并没有变化。
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壁虎足底 似厚粗绒地毯
这些簇状纤维好似一条厚 粗绒地毯，但实际上，这 不过是一只壁虎的多毛足 底。
足底微小绒毛数量高达50 万，当压在物体表面时， 这些绒毛能够产生分子吸 力，帮助壁虎紧抓光滑表 面甚至可以在天花板上爬 行。
• 1624年的防水舱及1776年的潜水器其核心技术都是采 用人工不断改进；
• “霍兰”号潜艇的核心技术是采用机械驱动——电动机 或蒸汽机驱动，能真正装备海军，因此是现代潜艇；
• “鹦鹉螺”号潜艇的核心技术是采用了核动力驱动，可 在水下待更长的时间。
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进化模式1
技术系统的生命周期 为出生，成长，成 熟，退出
1848年发明了滑翔机 1903莱特兄弟的动力
飞机, 48km/h-80km/h 1914到1918短短四年
时间,80km/h-160km/h

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飞机进化的分阶段S—曲线 15
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进化模式6：系统元件匹配和 不匹配的交替出现
行军冲突
汽车悬架系统的发展
a.不匹配元件：拖拉机的车轮在前边，履带在 后边。
b.匹配元件：一辆车上安装四个相同的车轮。
c.匹配不当元件：赛车前边的轮子小,后边的 轮子大。
d.动态的匹配和不匹配：豪华轿车的两个前轮
动 物 体
状
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应 用 物 理 效 应
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检测紧密性
具有导向绳索的海底探测器
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水平仪-引进一个可动物体
表面积可变的热量交换器