車(chē)身設(shè)計(jì)的演變和發(fā)展

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

2、身，從此汽車(chē)車(chē)身跨進(jìn)金屬結(jié)構(gòu)的時(shí)代。那時(shí)能獲的一輛封閉式車(chē)身的汽車(chē)就是用戶的最大心愿。30年代流行箱式大車(chē)身，那時(shí)車(chē)速很低，設(shè)計(jì)師不需顧慮空氣阻力的大小。四、五十年代軍車(chē)大出風(fēng)頭，為了打贏第二次世界大戰(zhàn)各式戰(zhàn)爭(zhēng)用車(chē)，如吉普、牽引車(chē)、富秋莎炮車(chē)紛紛涌向戰(zhàn)場(chǎng)。60年代汽車(chē)在保持大功率的同時(shí)，車(chē)身開(kāi)始講究安全性。70年代的能源危機(jī)使小巧玲戲的輕型轎車(chē)狠狠地賺了一筆，把曰本等推上了經(jīng)濟(jì)大國(guó)的地位。80年代車(chē)身設(shè)計(jì)師要兼顧動(dòng)力性、排污性及經(jīng)濟(jì)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(qiáng)度高的流線型轎車(chē)現(xiàn)已大量行駛在道路上。展望未來(lái)，進(jìn)入21世紀(jì)后，各種具有鮮明個(gè)性特征、多姿多采風(fēng)格各異的轎車(chē)將會(huì)展現(xiàn)在世人面前。當(dāng)代轎車(chē)車(chē)身已由傳統(tǒng)的車(chē)駕式結(jié)構(gòu)向整體無(wú)架結(jié)構(gòu)式轉(zhuǎn)化，這是一種緣于飛機(jī)的應(yīng)力薄殼結(jié)構(gòu)，質(zhì)輕而強(qiáng)度非常高。與車(chē)架式車(chē)身相比，重量減輕了400KG以上，而車(chē)身內(nèi)部空間切絲毫未減少，甚至還有擴(kuò)大?，F(xiàn)代車(chē)身設(shè)計(jì)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(qiáng)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(chē)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?，汽車(chē)車(chē)身是設(shè)計(jì)師的語(yǔ)言和藝術(shù)品，也是設(shè)計(jì)水準(zhǔn)的最高檢驗(yàn)。車(chē)身設(shè)計(jì)造型涉及諸如空氣動(dòng)力學(xué)，人體工程學(xué)、制造工藝學(xué)、美學(xué)、計(jì)算機(jī)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(dòng)密集型相結(jié)合的產(chǎn)品，它的制造成本約占汽車(chē)總成本的一半，其設(shè)計(jì)成本比重在整車(chē)總設(shè)計(jì)中已屬最大

5、頭，所以車(chē)身設(shè)計(jì)成為制約著汽車(chē)制造和新車(chē)型開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)車(chē)身時(shí)，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(guò)渡等問(wèn)題。過(guò)去傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程一般分為初步設(shè)計(jì)與準(zhǔn)確技術(shù)設(shè)好兩個(gè)過(guò)程，需經(jīng)歷1:5小油泥模型、等尺寸油泥模型及樣車(chē)制造等階段。其中還必須經(jīng)過(guò)多次的模型和實(shí)車(chē)的風(fēng)洞阻力試驗(yàn)，工作極其繁瑣艱辛，周期長(zhǎng)達(dá)５年甚至更長(zhǎng)，同時(shí)存在開(kāi)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(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)的技術(shù)

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

7、頭的下沉力，能有效克服轎車(chē)行駛轉(zhuǎn)向系的發(fā)飄、操縱性能變壞的現(xiàn)象。同理，在車(chē)后部為克服因?yàn)槲泊暗膶恿骷皽u流對(duì)尾底平流的壓力差而形成的車(chē)尾舉力，人們?cè)谖膊刻硌b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(shí)車(chē)尾的懸浮現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)證明，這種擾流板對(duì)降低油耗還有一定的益處。氣流造形的開(kāi)發(fā)研究著重點(diǎn)是最優(yōu)化設(shè)計(jì)，大體上可分為兩方面的技術(shù)工作：一是氣動(dòng)造形的局部最優(yōu)化設(shè)計(jì)，另一方面是氣動(dòng)造形的整體最優(yōu)化設(shè)計(jì)。前者任務(wù)是確定車(chē)身的基本造形，必須達(dá)

8、到車(chē)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(chē)身的局部修改，增加空氣動(dòng)力附加裝置，實(shí)現(xiàn)減少氣動(dòng)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(dòng)穩(wěn)定性和低氣動(dòng)阻力的流線型要求，最終完成實(shí)用化車(chē)型的整體布置。由于兼顧局部和整體的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，使車(chē)身美感和科學(xué)性達(dá)到和諧統(tǒng)一，從而追求車(chē)身造型的完美性和最優(yōu)化。定制車(chē)身是發(fā)展趨勢(shì)定制車(chē)身是發(fā)展趨勢(shì)絢麗多姿、異采紛呈、個(gè)性鮮明的車(chē)身，是二十一世紀(jì)車(chē)

9、身發(fā)展的趨勢(shì)，這既符號(hào)人類(lèi)對(duì)美學(xué)、對(duì)個(gè)性的追求。既然人類(lèi)服裝由統(tǒng)一的大批量生產(chǎn)朝按個(gè)人身材、愛(ài)好的量體裁衣過(guò)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(chē)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(chē)技術(shù)趨于成熟，體現(xiàn)了汽車(chē)產(chǎn)品的最終目的。展望未來(lái)，定制汽車(chē)車(chē)身是時(shí)代的特征和潮流，顧客不但可以自己選擇車(chē)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(gè)性和多樣性。甚至將來(lái)的發(fā)展，會(huì)使汽