- •Оглавление
- •Предисловие
- •1.Основные понятия автоматизированного проектирования
- •1.1.Истоки автоматизированного проектирования
- •1.2.Уровни, аспекты и этапы проектирования
- •1.3.Типовые проектные процедуры
- •1.4.Математические модели
- •Основные признаки классификации и типы мм
- •2.Основы моделирования межсоединений
- •2.1.Вычисление матриц параметров
- •2.1.1.Выбор методов вычисления
- •2.1.2.Метод аппроксимации данных
- •Точность метода аппроксимации данных
- •2.1.3.Вариационный метод
- •Вариационный метод для одиночных линий
- •Вариационный метод для пары связанных линий
- •2.1.4.Метод моментов Истоки и разработка метода моментов для вычисления поля
- •Общая теория метода моментов
- •Вычисление двумерным методом моментов
- •2.2.Вычисление временного отклика
- •2.2.1.Аналитическая модель
- •2.2.2.Алгоритмическая модель
- •2.2.3.Отклик связанных межсоединений
- •2.2.4.Сравнение моделей
- •3.Основы автоматизированного структурного синтеза на базе теории решения изобретательских задач (триз)
- •3.1.Введение в триз
- •3.1.1.Методы поиска новых решений
- •3.1.2.Технические системы. Основные термины
- •3.1.3.Законы развития технических систем Этапы развития
- •Вытеснение человека
- •Неравномерное развитие. Противоречия
- •Увеличение степени идеальности
- •Развёртывание–свёртывание
- •Повышение динамичности и управляемости
- •Переход на микроуровень. Использование полей
- •Согласование–рассогласование
- •Линии развития
- •3.2.Инструменты и информационный фонд триз
- •3.2.1.Типовые приёмы
- •3.2.2.Вепольный анализ
- •3.2.3.Стандарты
- •Порядок применения стандартов
- •Перечень стандартов
- •Описание стандартов
- •3.2.4.Алгоритм решения изобретательских задач
- •Часть 1. Анализ задачи
- •Часть 2. Анализ модели задачи
- •Часть 3. Определение икр и фп
- •Часть 4. Мобилизация и применение впр
- •Часть 5. Применение информфонда
- •Часть 6. Изменение и (или) замена задачи
- •Часть 7. Анализ способа устранения фп
- •Часть 8. Применение полученного ответа
- •Часть 9. Анализ хода решения
- •Основные виды конфликтов в моделях задач
- •Применение физических эффектов и явлений [32]
- •Применение химических эффектов и явлений [33]
- •3.2.5.Решение исследовательских задач
- •1. Формулировка исходной исследовательской задачи
- •2. Формулировка обращенной задачи
- •3. Поиск известных решений
- •4. Паспортизация и использование ресурсов
- •5. Поиск нужных эффектов
- •6. Поиск новых решений
- •7. Формулировка гипотез и задач по их проверке
- •8. Развитие решения
- •Литература
Применение физических эффектов и явлений [32]
Что требуется |
Физическое явление, эффект, фактор, способ |
1. Измерение температуры |
Тепловое расширение и вызванное им изменение собственной частоты колебаний. Термоэлектрические явления. Спектр излучения. Изменение оптических, электрических, магнитных свойств вещества. Переход через точку Кюри. Эффекты Гопкинса и Баркхаузена |
2. Понижение температуры |
Фазовые переходы. Эффект Джоуля-Томсона. Эффект Ранка. Магнитокалорический эффект. Термоэлектрические явления |
3. Повышение температуры |
Электромагнитная индукция. Вихревые токи. Поверхностный эффект. Диэлектрический нагрев. Электронный нагрев. Электрические разряды. Поглощение излучения веществом. Термоэлектрические явления |
4. Стабилизация температуры |
Фазовые переходы (в том числе переход через точку Кюри) |
5. Индикация положения и перемещения объекта |
Введение меток – веществ, преобразующих внешние поля (люминофоры) или создающих свои поля (ферромагнетики) и потому легко обнаруживаемых. Отражение и испускание света. Фотоэффект. Деформация. Рентгеновское и радиоактивное излучения. Люминесценция. Изменение электрических и магнитных полей. Электрические разряды. Эффект Доплера |
6. Управление перемещением объекта |
Действие магнитным полем на объект или на ферромагнетик, соединенный с объектом. Действие электрическим полем на заряженный объект или магнитным на проводник с током. Передача давления жидкостями или газами. Механические колебания. Центробежные силы. Тепловое расширение. Световое давление |
7. Управление движением жидкости и газа |
Капиллярность. Осмос. Электроосмос. Эффект Томса. Эффект Бернулли. Волновое движение. Центробежные силы. Эффект Вайссенберга |
8. Управление потоками аэрозолей (пыль, дым, туман) |
Электризация. Электрические и магнитные поля. Давление света |
9. Перемещение смесей. Образование растворов |
Ультразвук. Кавитация. Диффузия. Электрические поля. Магнитное поле в сочетании с ферромагнитным веществом. Электрофорез. Солюбилизация |
10. Разделение смесей |
Электро- и магнитосепарация. Изменение кажущейся плотности жидкости – разделителя под действием электрических и магнитных полей. Центробежные силы. Сорбция. Диффузия. Осмос. Электроосмос. Электрофорез |
11. Стабилизация положения объекта |
Электрические и магнитные поля. Фиксация в жидкостях, твердеющих в магнитном и электрическом полях. Гироскопический эффект. Реактивное движение |
Требуемое действие, свойство |
Физическое явление эффект, фактор, способ |
12. Силовое воздействие. Регулирование сил. Создание больших давлений |
Действие магнитным полем через ферромагнитное вещество. Фазовые переходы. Тепловое расширение. Центробежные силы. Изменение гидростатических сил путем изменения кажущейся плотности магнитной или электропроводной жидкости в магнитном поле. Применение взрывчатых веществ. Электрогидравлический эффект. Оптико-гидравлический эффект. Осмос |
13. Изменение трения |
Эффект Джонсона-Рабека. Воздействие излучений. Эффект аномально низкого трения. Эффект безызносного трения. Колебания. |
14. Разрушение объекта |
Электрические разряды. Электрогидравлический эффект. Резонанс. Ультразвук. Кавитация. Лазер (индуцированное излучение) |
15. Аккумулирование механической и тепловой энергии |
Упругие деформации. Гироскопический эффект. Фазовые переходы |
16. Передача энергии: механической |
Деформации. Колебания. Эффект Александрова. Волновое движение, в том числе ударные волны |
тепловой |
Излучение. Теплопроводность. Конвекция |
лучистой |
Явление отражения света (световоды). Индуцированное излучение |
электрической |
Электромагнитная индукция. Сверхпроводимость |
17. Установление взаимодействия между подвижным (меняющимся) и неподвижным (неменяющимся) объектами |
Использование электромагнитных полей (переход от «вещественных» связей к «полевым») |
18. Измерение размеров объекта |
Измерение собственной частоты колебаний. Нанесение и считывание магнитных и электрических меток |
19. Изменение размеров объектов |
Тепловое расширение. Эффект «память формы». Деформации. Магнито-, электрострикция. Пьезоэлектрический эффект |
20. Контроль состояния и свойств поверхности |
Электрические разряды. Отражение света. Электронная эмиссия. Муаровый эффект. Излучения |
21. Изменение свойств поверхности |
Трение. Адсорбция. Диффузия. Эффект Баушингера. Электрические разряды. Механические и акустические колебания. Ультрафиолетовое излучение |
22. Контроль состояния и свойств в объеме |
Введение меток – веществ, преобразующих внешние поля (люминофоры) или создающих свои поля (ферромагнетики), зависящие от состояния и свойств исследуемого вещества. Изменение удельного электрического сопротивления в зависимости от изменения структуры и свойств объекта. Взаимодействие со светом. Электро- и магнитооптические явления. Поляризованный свет. Рентгеновские и радиоактивные излучения. Электронный парамагнитный и ядерный магнитный резонансы. Магнитоупругий эффект. Переход через точку Кюри. Эффекты Гопкинса и Баркхаузена. Измерение собственной частоты колебания объекта. Ультразвук. Эффект Мессбауэра. Эффект Холла |
23. Изменение объемных свойств объекта |
Изменение свойств жидкости (кажущейся плотности, вязкости) под действием электрических и магнитных полей. Введение ферромагнитного вещества и действие магнитным полем. Тепловое воздействие. Фазовые переходы. Ионизация под действием электрического поля. Ультрафиолетовое, рентгеновское, радиоактивное излучения. Деформация. Диффузия. Электрические и магнитные поля. Эффект Баушингера. Термоэлектрические, термомагнитные и магнитооптические эффекты. Кавитация. Фотохромный эффект. Внутренний фотоэффект |
24. Создание заданной структуры. Стабилизация структуры объекта |
Интерференция волн. Стоячие волны. Муаровый эффект. Магнитные поля. Фазовые переходы. Механические и акустические колебания. Кавитация |
25. Индикация электрических и магнитных полей |
Осмос. Электризация тел. Электрические разряды. Пьезо- и сегнетоэлектрические эффекты. Электреты. Электронная эмиссия. Электрооптические явления. Эффекты Гопкинса и Баркхаузена. Эффект Холла. Ядерный магнитный резонанс. Гиромагнитные и магнитооптические явления |
26. Индикация излучения |
Оптико-акустический эффект. Тепловое расширение. Фотоэффект. Люминесценция. Фотопластический эффект |
27. Генерация электромагнитного излучения |
Электрические разряды. Эффект Джозефсона. Явление индуцированного излучения. Туннельный эффект. Люминесценция. Эффект Ганна. Эффект Черенкова |
28. Управление электромагнитными полями |
Экранирование. Изменение состояния среды, например, увеличение или уменьшение ее электропроводности, магнитной проницаемости. Изменение формы поверхностей тел, взаимодействующих с полями |
29. Управление потоками света. Модуляция света |
Преломление и отражение света. Электро- и магнитооптические явления. Фотоупругость. Эффекты Керра и Фарадея. Эффект Ганна. Эффект Франца – Келдыша |
30. Инициирование и интенсификация химических превращений |
Ультразвук. Кавитация. Ультрафиолетовое, рентгеновское, радиоактивное излучения. Электрические разряды. Ударные волны |
Таблица Таблица 3.5
