浅析智暴法在自行车方面的应用

汪圣凌　刘凯华　周进

摘要：现代社会创新设计方法众多，每个方法都有各自的优缺点，本文主要介绍智暴法，且以自行車为例详述其主要设计过程。

关键词：智暴法；功能元；功能载体；形态学矩阵

引言：

本文主要介绍用智暴法求解主要功能元的功能载体。

根据传统自行车的结构以及现在功能的需求，经过疯狂的头脑风暴，结合了传统交通工具的设计以及新型便携单人交通工具对的设计理念，加以发散思维，每个人都根据自己的知识库针对每一个功能元用哪种功能载体实现或多或少地发表了自己的意见。参照着功能元的排列顺序逐一地进行了讨论，下面是主要的设计流程：

1、能量转化为动能：此功能流程是输入的能量通过一个能量转化装置以后成为该交通工具的动能，能够实现这一功能的载体有电机、螺旋桨，还有例如轮滑鞋的轮子和雪橇的滑板，工作原理分别是电磁感应原理、伯努利原理和摩擦原理。

2、能量传递与分配：能够传递能量的传动结构很多，但是对于交通工具来说摩擦传动、链传动、齿轮传动较为合理，这些传动方式的零件分别是摩擦轮皮带、链条链轮和齿轮齿圈

3、承载方式：这个功能就是在研究人在交通工具上面的姿态，入座和平躺可以用座椅来实现，站立可以用踏板来实现。

4、制动：制动功能的实现流程是较大的动能经过制动装置的控制转化为较小的动能和其他形式的能量，可以实现这一功能的功能载体有液气压制动器、刹车装置等，对应的工作原理分别为牛顿第三定律和摩擦原理

5、速度调节：根据所学过的有关速度的公式（v=conP=Fv；v=at）实现速度大小的变化，我们想到了相关的实体，有自行车变速器、内燃机、电机、滑板。

6、转向：较方便的有直线型车把和圆形方向盘

7、平衡与行走：保证交通工具平衡的方法分为两类，一类是交通工具自身在静止时就能保持平衡，运动时重心稳定，另一类是自身在静止或未启动时不能自动保持平衡，但是在运动时能够自动调节控制重心，使人和交通工具保持平衡。对于第一类，我们想到了辅助平衡轮（如幼儿骑的自行车，除了有两个大轮外，在后轮两侧各加了一个小轮以保证平衡）和重物。对于第二类，我们想到的是运用进动原理的陀螺仪。

8、安全保护：安全保护分为两种，一种是提醒外界注意安全，可以用能量转换元件例如铃和灯分别输出声能和光能实现，第二种是对自身的保护，比如汽车上的保险杠。

将上面我们讨论的结果做出表格，如下：

用形态学矩阵对功能载体进行综合，得到原理方案

总方案数：N=4*4*2*2*4*2*3*3=4608（个）

结论：

经过仔细的分析与讨论，每个人可以发散自己的思维，说出不同的想法与结构，然后经过分析研究、细化，最后可得出功能元，然后根据功能元可以利用智暴法分析其工作原理以及功能载体，最后可以利用形态学矩阵得出最终的原理方案数，然后根据条件要求选择出较好的符合设计要求的最佳方案。