車身設(shè)計的演變和發(fā)展

1、導(dǎo)流式車身造型設(shè)計導(dǎo)流式車身造型設(shè)計人們總習(xí)慣以藝術(shù)的觀點欣賞汽車的外型，而汽車猶如一個個流動的精度建筑物游戈在道路上，優(yōu)美的車身往往給人留下難以忘懷的印象。事實上汽車的車身造型是一個時代社會政治、經(jīng)濟和文化等多方面生動的綜合反映，也鮮明拆射出這個時代的整個工業(yè)水平及完備程況。特別是汽車制造工業(yè)水淮的高低。1913年以前，從汽車誕生起，汽車車身千遍一律是木質(zhì)馬車的改型，直到1915年世界上才出現(xiàn)第一輛由美國巴德公司為道奇轎車制造的全鋼車

2、身，從此汽車車身跨進(jìn)金屬結(jié)構(gòu)的時代。那時能獲的一輛封閉式車身的汽車就是用戶的最大心愿。30年代流行箱式大車身，那時車速很低，設(shè)計師不需顧慮空氣阻力的大小。四、五十年代軍車大出風(fēng)頭，為了打贏第二次世界大戰(zhàn)各式戰(zhàn)爭用車，如吉普、牽引車、富秋莎炮車紛紛涌向戰(zhàn)場。60年代汽車在保持大功率的同時，車身開始講究安全性。70年代的能源危機使小巧玲戲的輕型轎車狠狠地賺了一筆，把曰本等推上了經(jīng)濟大國的地位。80年代車身設(shè)計師要兼顧動力性、排污性及經(jīng)濟性等

3、多方面的要求。隨著電子技術(shù)的廣泛使用，結(jié)構(gòu)緊奏強度高的流線型轎車現(xiàn)已大量行駛在道路上。展望未來，進(jìn)入21世紀(jì)后，各種具有鮮明個性特征、多姿多采風(fēng)格各異的轎車將會展現(xiàn)在世人面前。當(dāng)代轎車車身已由傳統(tǒng)的車駕式結(jié)構(gòu)向整體無架結(jié)構(gòu)式轉(zhuǎn)化，這是一種緣于飛機的應(yīng)力薄殼結(jié)構(gòu)，質(zhì)輕而強度非常高。與車架式車身相比，重量減輕了400KG以上，而車身內(nèi)部空間切絲毫未減少，甚至還有擴大?，F(xiàn)代車身設(shè)計師有了更優(yōu)質(zhì)的材料和加工手段可選用，如超輕型高強度薄板鋼材、合

4、金鋁材和各式塑料件，先進(jìn)的加工工藝如三維激光加工等。當(dāng)然現(xiàn)代車身也被要求具有高得多的防撞抗沖擊的能力，以及更嚴(yán)的清潔性，舒適性和智能性的要求，并要求給人以更美的藝術(shù)感受?？傊囓嚿硎窃O(shè)計師的語言和藝術(shù)品，也是設(shè)計水準(zhǔn)的最高檢驗。車身設(shè)計造型涉及諸如空氣動力學(xué)，人體工程學(xué)、制造工藝學(xué)、美學(xué)、計算機圖形學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、材料學(xué)等等學(xué)科，它是一種技術(shù)和勞動密集型相結(jié)合的產(chǎn)品，它的制造成本約占汽車總成本的一半，其設(shè)計成本比重在整車總設(shè)計中已屬最大

5、頭，所以車身設(shè)計成為制約著汽車制造和新車型開發(fā)的關(guān)鍵。設(shè)計車身時，首先想到的是如何處理各神曲率不同的復(fù)雜空間曲面，涉及曲面的建模、編輯、裁剪及平滑連接過渡等問題。過去傳統(tǒng)的設(shè)計過程一般分為初步設(shè)計與準(zhǔn)確技術(shù)設(shè)好兩個過程，需經(jīng)歷1:5小油泥模型、等尺寸油泥模型及樣車制造等階段。其中還必須經(jīng)過多次的模型和實車的風(fēng)洞阻力試驗，工作極其繁瑣艱辛，周期長達(dá)５年甚至更長，同時存在開發(fā)成本高、產(chǎn)品通用化系列化程度低和積累誤差大等缺點。隨著計算機的技術(shù)

6、進(jìn)步和廣泛使用，在車身設(shè)計中現(xiàn)已大量使用功能強的計算機技術(shù)，如曲面造型能力很強的美國計算機UG軟件系統(tǒng)，就為車身進(jìn)行CADCAECAM設(shè)計提供了極良好的基礎(chǔ)。FEM有限元的車身設(shè)計有限元的車身設(shè)計為了克服普通魚脊式轎車在高速行駛時車前端的提升上舉力，應(yīng)用氣體導(dǎo)流式原理有助于問題的解決，解決的方案并不復(fù)雜：一是保持車體底部的平衡，二是在轎車的前保險桿下方固定一條較寬的裙幅式風(fēng)板，盡量減少流往車底的氣流。在車體的上下氣流差的作用下，增大了車

7、頭的下沉力，能有效克服轎車行駛轉(zhuǎn)向系的發(fā)飄、操縱性能變壞的現(xiàn)象。同理，在車后部為克服因為尾窗的層流及渦流對尾底平流的壓力差而形成的車尾舉力，人們在尾部添裝了狹窄并微上翹曲的擾亂，以平衡壓力差，解決了高速行駛時車尾的懸浮現(xiàn)象。實驗證明，這種擾流板對降低油耗還有一定的益處。氣流造形的開發(fā)研究著重點是最優(yōu)化設(shè)計，大體上可分為兩方面的技術(shù)工作：一是氣動造形的局部最優(yōu)化設(shè)計，另一方面是氣動造形的整體最優(yōu)化設(shè)計。前者任務(wù)是確定車身的基本造形，必須達(dá)

8、到車身的制造工藝學(xué)、人體工程學(xué)、美學(xué)及其他相關(guān)學(xué)科的各方面要求，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行車身的局部修改，增加空氣動力附加裝置，實現(xiàn)減少氣動阻力和提高行駛穩(wěn)定性的目的。而整體最優(yōu)化工作的任務(wù)則是根據(jù)高氣動穩(wěn)定性和低氣動阻力的流線型要求，最終完成實用化車型的整體布置。由于兼顧局部和整體的最優(yōu)化設(shè)計，使車身美感和科學(xué)性達(dá)到和諧統(tǒng)一，從而追求車身造型的完美性和最優(yōu)化。定制車身是發(fā)展趨勢定制車身是發(fā)展趨勢絢麗多姿、異采紛呈、個性鮮明的車身，是二十一世紀(jì)車

9、身發(fā)展的趨勢，這既符號人類對美學(xué)、對個性的追求。既然人類服裝由統(tǒng)一的大批量生產(chǎn)朝按個人身材、愛好的量體裁衣過渡；住房由千篇一律的結(jié)構(gòu)和外形向按住戶的要求、選擇形式各異的造型進(jìn)行建筑，那么滾滾的汽車更可以朝“我心中想要的式樣“制造，這才真正標(biāo)志著百年的汽車技術(shù)趨于成熟，體現(xiàn)了汽車產(chǎn)品的最終目的。展望未來，定制汽車車身是時代的特征和潮流，顧客不但可以自己選擇車身的圖案和造形，并以此進(jìn)行定制生產(chǎn)，體現(xiàn)鮮明的個性和多樣性。甚至將來的發(fā)展，會使汽