淺析智暴法在自行車方面的應(yīng)用

汪圣凌　劉凱華　周進(jìn)

摘要：現(xiàn)代社會創(chuàng)新設(shè)計方法眾多，每個方法都有各自的優(yōu)缺點，本文主要介紹智暴法，且以自行車為例詳述其主要設(shè)計過程。

關(guān)鍵詞：智暴法；功能元；功能載體；形態(tài)學(xué)矩陣

引言：

本文主要介紹用智暴法求解主要功能元的功能載體。

根據(jù)傳統(tǒng)自行車的結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)在功能的需求，經(jīng)過瘋狂的頭腦風(fēng)暴，結(jié)合了傳統(tǒng)交通工具的設(shè)計以及新型便攜單人交通工具對的設(shè)計理念，加以發(fā)散思維，每個人都根據(jù)自己的知識庫針對每一個功能元用哪種功能載體實現(xiàn)或多或少地發(fā)表了自己的意見。參照著功能元的排列順序逐一地進(jìn)行了討論，下面是主要的設(shè)計流程：

1、能量轉(zhuǎn)化為動能：此功能流程是輸入的能量通過一個能量轉(zhuǎn)化裝置以后成為該交通工具的動能，能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能的載體有電機、螺旋槳，還有例如輪滑鞋的輪子和雪橇的滑板，工作原理分別是電磁感應(yīng)原理、伯努利原理和摩擦原理。

2、能量傳遞與分配：能夠傳遞能量的傳動結(jié)構(gòu)很多，但是對于交通工具來說摩擦傳動、鏈傳動、齒輪傳動較為合理，這些傳動方式的零件分別是摩擦輪皮帶、鏈條鏈輪和齒輪齒圈

3、承載方式：這個功能就是在研究人在交通工具上面的姿態(tài)，入座和平躺可以用座椅來實現(xiàn)，站立可以用踏板來實現(xiàn)。

4、制動：制動功能的實現(xiàn)流程是較大的動能經(jīng)過制動裝置的控制轉(zhuǎn)化為較小的動能和其他形式的能量，可以實現(xiàn)這一功能的功能載體有液氣壓制動器、剎車裝置等，對應(yīng)的工作原理分別為牛頓第三定律和摩擦原理

5、速度調(diào)節(jié)：根據(jù)所學(xué)過的有關(guān)速度的公式（v=conP=Fv；v=at）實現(xiàn)速度大小的變化，我們想到了相關(guān)的實體，有自行車變速器、內(nèi)燃機、電機、滑板。

6、轉(zhuǎn)向：較方便的有直線型車把和圓形方向盤

7、平衡與行走：保證交通工具平衡的方法分為兩類，一類是交通工具自身在靜止時就能保持平衡，運動時重心穩(wěn)定，另一類是自身在靜止或未啟動時不能自動保持平衡，但是在運動時能夠自動調(diào)節(jié)控制重心，使人和交通工具保持平衡。對于第一類，我們想到了輔助平衡輪（如幼兒騎的自行車，除了有兩個大輪外，在后輪兩側(cè)各加了一個小輪以保證平衡）和重物。對于第二類，我們想到的是運用進(jìn)動原理的陀螺儀。

8、安全保護(hù)：安全保護(hù)分為兩種，一種是提醒外界注意安全，可以用能量轉(zhuǎn)換元件例如鈴和燈分別輸出聲能和光能實現(xiàn)，第二種是對自身的保護(hù)，比如汽車上的保險杠。

將上面我們討論的結(jié)果做出表格，如下：

用形態(tài)學(xué)矩陣對功能載體進(jìn)行綜合，得到原理方案

總方案數(shù)：N=4*4*2*2*4*2*3*3=4608（個）

結(jié)論：

經(jīng)過仔細(xì)的分析與討論，每個人可以發(fā)散自己的思維，說出不同的想法與結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)過分析研究、細(xì)化，最后可得出功能元，然后根據(jù)功能元可以利用智暴法分析其工作原理以及功能載體，最后可以利用形態(tài)學(xué)矩陣得出最終的原理方案數(shù)，然后根據(jù)條件要求選擇出較好的符合設(shè)計要求的最佳方案。