畢業(yè)設計（論文）-電動觀光車的設計.doc

獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到，本聲明的法律結果由本人承擔。 學位論文作者簽名：日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權學?？梢詫⒈緦W位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本論文屬于保密 ，在_年解密后適用本授權書。不保密。（請在以上方框內(nèi)打“”）學位論文作者簽名： 指導教師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日湖 北 汽 車 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè)（設 計） 論 文摘 要近年來由于國民經(jīng)濟不斷發(fā)展，人民生活水平不斷提高，國內(nèi)旅游、體育等業(yè)得到了相應的蓬勃發(fā)展，眾多景點為提升服務的檔次和順應環(huán)保的需要，相繼使用電動觀光車作為旅客觀光的代步工具，使電動觀光車最近幾年得到了迅速推廣。本課題將針對武當山太極湖生態(tài)文化旅游區(qū)設計出一款最能體現(xiàn)太極文化的電動觀光車，讓世界各地的游客在觀賞太極湖美景的同時，也能夠深刻的感受到太極文化的博大精深。通過這款電動觀光車的設計，讓它更加體現(xiàn)出現(xiàn)今社會所追求的低碳環(huán)保，綠色型的生活空間。并且從現(xiàn)在的社會條件上來看，它不僅能滿足消費者所需，還能給與社會和我們所生活的這個空間不一樣的保護意義。關鍵詞：電動觀光車；太極文化；環(huán)保；人機工程學；色彩設計；AbstractIn recent years due to the continuous development of the national economy, peoples living standards improve, domestic tourism and sports industry has been the booming many attractions to improve the grade of service and responsive to the needs of environmental protection, have electric sightseeing cars as travelers traveltools, electric sightseeing cars in recent years has been the rapid promotion. The topic will be designed for Wudang Tai Chi Lake ecological and cultural tourism, a best embodies the culture of Tai Chi electric sightseeing cars, tourists from all over the world can watch Taiji views of Lake profound sense of Tai Chi extensive and profound culture. Through the design of this electric sightseeing cars, to make it more reflects this society, the pursuit of low-carbon environmental protection, green living space. And social conditions from the point of view, it is not only able to meet consumer needs, but also to give the society and we live in this space is not the same protection significance.Keywords：Electric sightseeing cars; Tai Chi culture; environmental protection; ergonomics; Color design;目 錄摘 要IAbstract1 緒 論1.1本課題的來源、目的及意義(1)1.1.1本課題的來源(1)1.1.2本課題的目的(1)1.1.3本課題的意義(1)1.2 課題背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀(2)1.3 本課題研究的主要內(nèi)容(3)2 武當太極文化背景2.1 武當山簡介(4)2.1.1武當?shù)澜涛幕?4)2.1.2武當太極文化(4)2.2 武當太極湖簡介(5)3 電動觀光車的相關調(diào)研3.1 電動觀光車概念(6)3.2電動觀光車基本構造(6)3.3 電動觀光車工作原理分析(6)3.4 電動觀光車人機工程學分析(8)3.4.1人機工程學概念(8)3.4.2 人體尺寸在汽車外觀造型中的應用(8)3.4.3人機工程學在車身設計中的應用(9)3.5 電動觀光車空氣動力學分析(11)3.6電動觀光車的色彩分析(11)3.7電動觀光車行業(yè)特點分析(12)4 太極湖電動觀光車造型設計實踐4.1 設計定位(14)4.2 設計構思及創(chuàng)意草圖(14)4.2.1 方案一(14)4.2.2 方案二(15)4.2.3 方案三(16)4.3方案確定及局部細節(jié)圖(17)4.4外觀三視圖(19)4.5 三維建模(20)4.6渲染效果圖(20)4.7 模型制作(22)4.8 設計小結(25)5 結論與展望5.1結論(26)5.2展望(26)致 謝(27)參考文獻(28)III1 緒 論1.1 本課題的來源、目的及意義1.1.1課題的來源觀光車，作為小型的代步工具，在觀光、旅游、休閑娛樂等各種娛樂場所上已經(jīng)是必不可少一部分。并且伴隨著廣大人群經(jīng)濟消費水平的提高，旅游娛樂業(yè)的蓬勃發(fā)展，給觀光游覽車帶來了一次又一次的發(fā)展機遇。隨著這類產(chǎn)品的普及，和對這類產(chǎn)品需求環(huán)境的不斷擴展，再加上21世紀所提倡的低碳設計和綠色設計， 所以電動觀光車的問世，備受人們的青睞。1.1.2課題的目的通過本課題的研究，將針對武當山太極湖生態(tài)文化旅游區(qū)設計出一款最能體現(xiàn)太極文化的電動觀光車，讓世界各地的游客在觀賞太極湖美景的同時，也能夠深刻的感受到太極文化的博大精深。通過這款電動觀光車的設計，讓它更加體現(xiàn)出現(xiàn)今社會所追求的低碳環(huán)保，綠色型的生活空間。并且從現(xiàn)在的社會條件上來看，它不僅能給予消費者所需，還能給與社會和我們所生活的這個空間不一樣的保護意義。1.1.3課題的意義通過市場調(diào)研我了解到，雖然現(xiàn)在電動觀光車多種多樣，讓人們有更多的選擇機會，但是大多數(shù)電動觀光車僅僅滿足乘客乘坐的功能，而沒用從當?shù)氐奈幕尘埃约叭藗兊氖孢m性需要，情感的需要，精神文化性的需要等方面去滿足消費者的一種最直接的使用體驗。 基于上述的問題，太極湖旅游電動觀光車的設計研究已勢在必行。通過對太極湖生態(tài)文化旅游區(qū)的調(diào)研與分析，總結出武當山的道教文化與地域特色，在后來的設計中，可以設計出一款不僅符合當?shù)氐牡赜蛭幕€能滿足消費者需求的觀光車，提高該觀光車的市場競爭力。1.2 課題背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在20世紀九十年代前我國電動汽車基本都是依靠進口，如電動觀光車、電瓶觀光老爺車等。直到1992年我國才有了自行車研制和生產(chǎn)的電動車產(chǎn)品，通過十幾年的發(fā)展，現(xiàn)已初步形成以北京新日、鄭州林德科技有限公司等一大批具有實力和規(guī)模的電動觀光車生產(chǎn)廠家，更形成了河南、浙江、天津三大產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。這些企業(yè)現(xiàn)已在國內(nèi)市場推出的有：電瓶觀光車、垃圾車、環(huán)衛(wèi)垃圾車、電動環(huán)衛(wèi)車、環(huán)衛(wèi)車、電動搬運車、警用電動車、電動巡邏車等等。經(jīng)歷了十多年的發(fā)展，國內(nèi)電動觀光車產(chǎn)業(yè)迅速增長，從弱逐漸到強。在中國眾多的產(chǎn)業(yè)中獨樹一幟。2008年我國電動汽車的總產(chǎn)量大約在1800萬輛左右，整個社會的保有量在8000萬輛以上。 中國發(fā)展電動車具有獨特的有利條件，其中一個非常重要的因素是市場。中國人口眾多，具有世界最龐大的客運交通市場，因此也具有世界最龐大的電動觀光車、電動小轎車市場，這為中國電動車技術的發(fā)展創(chuàng)造了特殊的市場有利條件。2010后，純電動汽車時代撲面而來。美國的通用在2010年底雪佛蘭VOLT電動車美國上市，2011年第四季度進入中國和歐洲市場。2010年1月，福特汽車公司宣布投資4.5億美元用于其積極的電動車計劃，并在2012年前推出五款電動車?？巳R斯勒將于2012年在美國市場推出一款全電力型菲亞特500。歐洲2011年試投運500輛Golfs電動汽車，從2013年開始，E-UP電動汽車投入生產(chǎn)，到當年年底生產(chǎn)E-Golf 和 E-Jetta電動汽車。近年來由于國民經(jīng)濟不斷發(fā)展，人民生活水平不斷提高，國內(nèi)旅游、體育等業(yè)得到了相應的蓬勃發(fā)展，眾多景點為提升服務的檔次和順應環(huán)保的需要，相繼使用電動觀光車作為旅客觀光的代步工具，使電動觀光車最近幾年得到了迅速推廣，截至2010年底國內(nèi)電動觀光車市場銷量已達到近10000量，預計未來隨著旅游等行業(yè)的發(fā)展，電動觀光車銷量仍將以每年5%的增長率繼續(xù)保持下去。大力發(fā)展電動車是從根本上緩解乃至消除中國石油危機的重要途徑之一。目前在中國的石油消費中，交通運輸業(yè)用油增長最為迅速。而中國已經(jīng)成為繼美國之后的第二大能源消費大國和第五大石油進口國。石油進口依存度已達40%。美伊戰(zhàn)爭再次敲響中國石油安全問題的警鐘。無論從環(huán)保角度還是能源角度看，未來電動車都需要有一個大的發(fā)展，其開發(fā)將關系到眾多工業(yè)的興衰，可能成為未來新的經(jīng)濟增長點。在我國，電動車更有著獨特的市場，大都市都普遍存在著十分嚴重的交通問題和汽車尾氣排放污染問題。作為一種小型、中速和短途的日常交通工具，電動車是十分理想的，其在中國有著得天獨厚的發(fā)展條件和廣闊的應用前景。1.3 本課題研究的主要內(nèi)容 課題主要研究的是如何將電動觀光車的設計與武當山太極湖的特色文化很好地結合起來，同時兼顧車輛人機工程學的相關知識，設計出符合當?shù)靥卦O的電動旅游觀光車?，F(xiàn)在市場上所見的觀光游覽車，外觀沒有吸引性，缺乏時尚感和設計感；除此之外，產(chǎn)品與人之間也缺少交流，除了承載、代步以外，沒有附加的創(chuàng)造性功能。此次設計在保證產(chǎn)品功能的同時，在外觀設計上將側重點放在產(chǎn)品的美觀度與功能創(chuàng)造性方面，在環(huán)保上做出突破。使其更具功能性，提高和發(fā)掘觀光游覽車的價值所在。總而言之，此次觀光游覽車外觀設計要最大限度的達到能吸引購買者和消費者的眼光，最大限度的滿足人們的需求，無論是從產(chǎn)品的哪個應用層面都必須服從功能、結構、造型、工藝的相互配合、相互協(xié)調(diào)，最終達到整體的完善統(tǒng)一。2 武當太極文化背景2.1 武當山簡介 武當山位于湖北省十堰市，是我國著名的道教名山，國家級重點風景名勝區(qū)，1994年被列入世界文化遺產(chǎn)目錄。武當山悠久，文化源遠流長，旅游資源豐富，武當山旅游資源開發(fā)是湖北省和十堰地區(qū)旅游業(yè)發(fā)展的重點，備受各界關注。2.1.1 武當?shù)澜涛牧x道教是我國土生土長的宗教，“中國的根柢全在道教”(魯迅，1918)，它在中國文明史中起著重要的作用。武當山道教是中國道教的一個重要組成部分，其發(fā)展得到歷代統(tǒng)治者的捧持和推崇，明朝時達到鼎盛：先后被皇帝封為“大岳”(明成祖)，“治世玄岳”(明世宗)，使其地位高于五岳，被尊為“四大名山皆拱揖，五方仙岳共朝宗”的“五岳之冠”，“雄鎮(zhèn)打岳而祀超百代”。武當山成為專為朝廷祈福禳災的“皇室家廟”、“天下第一山”(北宋米芾)，在道教領域中取得了獨尊的地位，成為全國最大的道場和全國的道教活動中心，深遠，在中國道教史上寫下了輝煌的篇章。2.1.2 武當太極文化武當武術是中國武術中最重要流派之一，由武當山著名的道士張三豐創(chuàng)建，素有“北崇少林，南尊武當”的說法。武當武術自成一派，被稱為“內(nèi)家拳派”，它以養(yǎng)身練功、防身保健為宗旨，是以柔克剛，以靜制動，后發(fā)制人的“內(nèi)家功”。武當武術深受道教思想影響，提倡心性修養(yǎng)、武德修養(yǎng)，注重內(nèi)涵與修身養(yǎng)性。武當功夫是中華民族文化的一份寶貴的遺產(chǎn)，在國際上也頗有影響，如今武當拳、太極拳、太極劍已是聞名天下，深受民眾的喜愛。（圖2.1為太極八卦圖和太極拳圖） 圖2.1 太極八卦圖（左）和太極拳圖（右）2.2 武當太極湖簡介武當山太極湖在湖北省西北部的武當山北麓腳下，在蓄水后的丹江口水庫（中國南水北調(diào)中線工程調(diào)水源頭）武當山腳下的一小部分，筑壩形成一片湖面，該項目含陸地建筑面積，占地約67平方公里，總建筑面積約350萬平方米，總投資逾200億元，含三大區(qū)域、 二十一個組團、一百八十多個項目，重點打造太極傳奇景區(qū)、太極湖水上游、太極養(yǎng)生谷和新遺產(chǎn)公園等。致力于把該區(qū)域打造成集觀光、休閑、度假、文化、養(yǎng)生于一體，中國最大、世界知名、國際一流的旅游目的地。創(chuàng)新提煉“產(chǎn)業(yè)、文化、生態(tài)、民生”均衡發(fā)展的區(qū)域綜合價值發(fā)展模式，將成為中國生態(tài)文明、民生發(fā)展的區(qū)域發(fā)展典范。（圖2.2為太極湖鳥瞰圖） 圖2.2 太極湖圖3 電動觀光車相關調(diào)研3.1 電動觀光車的概念電動觀光車是屬于區(qū)域用電動車的一種，是種專為旅游景區(qū)，公園，大型游樂園，封閉社區(qū)，校園，花園式酒店，度假村，別墅區(qū)，城市步行街，港口等區(qū)域開發(fā)的自駕游，區(qū)域巡邏，代步專用的環(huán)保型電動乘用車輛。3.2 電動觀光車的基本構造電動觀光車與傳統(tǒng)汽車最大的區(qū)別在于動力輸出部分，用動力型電池、驅(qū)動電機代替了汽車的油箱、發(fā)動機。蓄電池觀光車一般有3大部分組成:（1）電器系統(tǒng)：按功能分為兩個系統(tǒng) 動力系-電池、電機等。 控制及輔助系-電控、加速器、開關、線束 、充電器等。（2）底盤：按功能分為四個系統(tǒng)： 傳動系離合器、變速箱、萬向傳動軸裝置、驅(qū)動橋中的主減速器、差速器和半軸等等； 行駛系起紐帶和承載的作用。主要包括車架、車橋、車輪和懸架等等； 轉向系包括方向盤、轉向機和傳動桿件等； 制動系用于控制車速和停車。包括制動器和制動控制裝置。 （3）車身用于乘坐駕駛員、乘客。3.3 電動觀光車工作原理分析電動觀光車的驅(qū)動原理示意圖動力電池-電器控制系統(tǒng)-電機調(diào)速系統(tǒng)-驅(qū)動電機-傳動系統(tǒng)-驅(qū)動車輪。（1）電池：電池是整個車輛的動力源?，F(xiàn)在我們所用的電池均為鉛酸蓄電池，它是由外殼，電解液，正極板、負極板、隔板等構成，極板的主要成分為鉛，電解液為硫酸，因此這種電池稱為鉛酸電池。 放電原理：當外電路接上負載后，在電池正負極板之間的電位差的作用下，負極板的電子便經(jīng)負載進入正極板形成電流。同時在電池內(nèi)部產(chǎn)生化學反應,在負極板上每個鉛原子放出兩個電子，變成鉛正離子，同時在負極上多余電子，這些電子在電動勢的作用下，將不斷地經(jīng)外電路流入正極而形成電流。在電解液內(nèi)部,因硫酸分子的電離，便有氫正離子和酸根離子存在，便生成硫酸鉛分子附著在負極上。 在正極板上，由于電子自外電路進入，便于四價的鉛正離子化合變成二價鉛的正離子，并立即和正極板附近的酸根負離子結合在一起，生成硫酸鉛分子附著在正極板上。與此同時，電解液中移向正極板的氫離子和氧離子結合，生成水。 充電原理：充電是放電的反過程。充電時，應在蓄電池的正負極板之間外接直流電源，使正負極板在放電時消耗了的活性物質(zhì)還原，并把外接電源的正極電流從蓄電池的正極板流入，經(jīng)電解液和負極板流回外接電源的負極。在蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生如下的反應：在負極板上，因獲得電子，二價的鉛離子被中和為鉛，并以固體狀態(tài)附在正極板上。在正極板上失去電子，則由電解液中位于極板附近而處于游離狀態(tài)的二價鉛離字不斷放出兩個電子來補充，當變成4價鉛離子以后立刻和水中氫氧根離子結合，生成過渡狀態(tài)的而且可以離解的物質(zhì)和游離狀的氫離子。前者又繼續(xù)被分解為二氧化鉛和水。當蓄電池充電后，兩極板上原來被消耗的活性物質(zhì)恢復了。同時電解液中硫酸成分增加，水分減少，密度升高。因此，在實際工作中可以根據(jù)電解液的密度的變化來判斷酸性電池的充電程度。（2）電控：控制器實際上就是一個斬波器，根據(jù)加速器的不同給定把蓄電池組的電壓平滑地加到電機繞組上，從而使電機平滑地轉動。控制器是整個觀光車的靈魂部分，它能根據(jù)人的意愿把電池能量不多不少地傳遞給電機而完成加速、減速、前進、后退等動作?？刂破饕?-5K的輸入電阻作為調(diào)速輸入信號，死區(qū)下限5-500歐姆，上限4500-5000歐姆。該串勵控制器有如下特性：1) 高頻開關和極低的電壓降確保高效、靜音運行。2) 熱保護和補償電路提供固定的電流限幅。3) 如果加速器接線開路，電位計故障保護電路禁止控制器工作。4) 腳踏板高位失效如果在打開鑰匙開關時加速器已釋放，控制器將保持關閉直至加速器返回至空檔。（3）電機：電機的工作原理：電機有定子和轉子兩大部分組成，定子上有磁極（繞組式或永磁式），轉子有繞組，通電后，轉子上也形成磁場（磁極），定子和轉子的磁極之間有一個夾角，在定轉子磁場（N極和S極之間）的相互吸引下，使電機旋轉。改變電刷的位置，就可以改變定轉子磁極夾角的方向，從而改變電機的旋轉方向.電機輸入的是電能，輸出的是機械能。3.4 電動觀光車人機工程學分析3.4.1人機工程學概念所謂人機工程學，是把人的因素作為產(chǎn)品設計的重要參數(shù)，從而為產(chǎn)品設計提供一種新的理論依據(jù)和方法，人機工程學研究的中心問題就是優(yōu)化人機關系。在汽車設計中人機工程學稱為車輛人機工程學，它是以改善駕駛員的勞動條件和車內(nèi)人員的舒適性為核心，以人的安全、健康、舒適為目標，力求使整個系統(tǒng)總體性能達到最優(yōu)。車輛人機工程學應用人體測量學、人體力學、勞動生理學、勞動心理學等學科的研究方法，對人體結構特征和機能特征進行研究，提供人體各部分的尺寸、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關系及范圍等人體結構特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、活動范圍、動作速度、動作頻率等人體機能特征參數(shù)，分析人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官的機能特性。在汽車造型設計中，研究人機工程學的目的是：設計出良好的工作環(huán)境，保證駕乘者能在最佳條件和環(huán)境中高效、可靠、方便地駕駛，舒適地乘坐。應用人機工程學是汽車設計的重要原則之一，其目的是要設計出人一車協(xié)調(diào)的優(yōu)美汽車形態(tài)。3.4.2 人體尺寸在汽車外觀造型設計中的應用人體尺寸決定了人體所占據(jù)的幾何空間大小和人體的活動范圍，是確定車身室內(nèi)有效空間和進行內(nèi)飾布置的主要依據(jù)，也是設計師進行汽車外觀造型設計時必須要考慮的尺寸要求的主要參考依據(jù)。很多汽車概念設計形式很漂亮，但是無法滿足使用要求。 在汽車設計中，應以市場性原則選擇適宜的人體尺寸標準及尺寸范圍。一般采用5、50、95三種百分位(這里的百分位是指人體身高分布值的百分位，表示身高小于此值的人數(shù)所占的百分率)的人體尺寸，分別代表矮小身材、中等身材和高大身材。參考表3.1中國人體尺寸數(shù)據(jù)圖。車身設計理論上應能滿足595百分位所有人群的需要，車身設計應該能夠在這樣一個尺寸區(qū)間進行轉換，如車身高度的確定，就要知道車身高度的極限，具體設計中會參考95百分位人群所需要的空間高度的要求。表3.1 中國人體尺寸數(shù)據(jù)圖 3.4.3人機工程學在車身設計中的應用 車身設計中人體工程學的內(nèi)容：1)對人體各部尺寸進行測量、統(tǒng)計和分析，確定車內(nèi)的有效空間2) 通過對人體生理結構的研究，使座椅設計以及人體坐姿符合人體乘坐舒適性要求3) 根據(jù)對人體操縱范圍和操縱力的測定，確定各操縱裝置的布置位置和作用力大小4) 通過對人眼的視覺特性、視覺效果的研究、試驗、校核駕駛員的信息系統(tǒng)，保證駕駛員獲得正確的駕駛信息等。（1）駕駛視野設計 通過對人眼的視覺特性、視野效果的研究、試驗，校核駕駛員的信息系統(tǒng)，確定汽車外觀造型件的設計滿足駕駛員視野要求的尺寸關系和位置關系，以保證駕駛員獲得正確的駕駛信息。所謂視覺效果良好的汽車，通常是指具有廣闊的視野，視覺干擾少和具有良好的視覺適應性的汽車。人機工程學從研究人眼的視覺特征、人眼的視野、人眼在車內(nèi)的位置分布，人車視野及車身結構、形狀、布置尺寸和布置位置出發(fā)，分析汽車的各種視覺效果。這些應該在設計之初進行研究并制訂出方案。跟視野有關的造型部件主要有前風窗、后視鏡、側窗。視野是指人眼所能觀察的空間范圍，車身設計中從人眼的視野出發(fā)，研究人車視野，包括直接視野、間接視野、雨刷視野和儀表視野等。這些視野內(nèi)容是衡量汽車視覺性能的重要方面，車身造型設計時應予以認真對待。如風窗形狀、面積大小及位置，車身立柱斷面大小、形狀及位置，后視鏡布置位置及性能參數(shù)，刮刷及除霜面積和部位，儀表和方向盤的位置和形狀等。良好的人車視野性能是指在駕駛員的視野內(nèi)產(chǎn)生最少的視野盲區(qū)。在設計中常見的是采用95百分位的眼橢圓板來確定相關視野功能件的尺寸位置關系。駕駛員以正常駕駛姿勢坐在坐椅上，其眼睛所在位置的分布范圍是通過對駕駛員眼睛所在位置的測量、統(tǒng)計分析得到的，由于駕駛員眼睛的位置分布圖形呈橢圓狀，故稱為眼橢圓（如圖7所示）。確定了眼橢圓后，即可得出駕駛員的實際前方視野范圍，確定前風窗開口面積、風窗傾角和位置、窗柱尺寸和位置等。（2）駕駛員座椅布置座椅作為駕駛者的主要載體，舒適和便捷是設計得終極目標。舒適性通常包括震動舒適性、坐姿舒適性和操作舒適性。而便捷則必須考慮到司機的一些具體動作，比如伸腿，胸至方向盤的距離等問題。通過對人體特性參數(shù)的研究，利用生物力學和人體工學等知識對這些特性參數(shù)進行分析，明顯的可以看出駕駛坐椅的靠背與座面的夾角及座面與水平面的夾角是影響司機駕駛作業(yè)的關鍵，研究表明最舒適的坐姿是臀部稍離靠背向前移，使上體略向上后傾斜，保持上體與大腿間角在900一1150。同時，小腿向前伸，大腿與小腿小腿與腳掌之間也達到一定角度，參考圖8。汽車坐椅設計中，考慮到不同體形駕駛員作業(yè)的需要，座椅一般設計成可調(diào)活動式，即坐椅可前后左右調(diào)節(jié)，靠背可角度調(diào)節(jié)。座椅的尺寸結構參數(shù)可參考駕駛或乘坐姿勢下人體尺寸的測量值加以確定，使座椅的設計最大限度的滿足駕駛過程中的便捷性需要（3）方向盤位置、尺寸和傾角方向盤的前后位置要受到轉向器的制約，不能偏離太大。方向盤到駕駛員座椅的前后距離不能太小，否則高個子駕駛員操作不便，并且不利于駕駛員(尤其是小個子駕駛員)碰撞時的安全性。方向盤通常能夠前、后調(diào)整。設計方向盤的調(diào)整量要考慮在最前、最上端不會與儀表板干涉，并且角度合適；在最下、最后端不會與駕駛員大腿干涉。（4）儀表板布置儀表板的功能之一是為駕駛員提供車輛行駛過程中的各種信息。例如：發(fā)動機轉速、車速、行駛的里程、油溫和水溫等。因此，要求具有良好的儀表視野。儀表板上布有許多操作按鈕，布置時要考慮到操作按鈕的手伸及性，通常采用駕駛員手伸及界面來校核。此外，主儀表區(qū)域表面要與駕駛員視線盡量垂直，并保持合適的距離。外面要有遮光罩，遮光罩的深度要合適，以滿足儀表的遮光要求。儀表外罩造型是影響美觀的一個重要因素，造型時要求高度合適、不擋駕駛員前方下視野，并且不與方向盤干涉。3.5電動觀光車空氣動力學分析在滿足結構設計、美學、人體工程學以及法規(guī)要求的同時，降低氣動阻力，具有良好的高速性能，是汽車設計的基本準則。機械工程學+人體工程學+美學+汽車空氣動力學=完美的汽車造型”這個簡單的公式可以給我們的設計以有益的啟示。汽車空氣動力學的發(fā)展趨勢有以下幾點：（1） 氣動造型與美學造型完美結合；（2） 保證車身表面曲線的曲率和曲率變化的連續(xù)性即強調(diào)車身整體曲面光順平滑；（3） 以低阻形體開發(fā)的整體氣動造型與低車身高度；（4） 空氣動力學附加裝置與整體造型協(xié)調(diào)融合；（5） 減小車身外露附件，必要附件也須流線型化減小干涉阻力；（6） 充分利用后出風口格柵及發(fā)動機排放改善后尾流狀況；（7） 楔形造型基礎上具有最佳彎曲的貝殼型。3.6 電動觀光車的色彩分析汽車色彩是汽車設計中最重要的一環(huán)，在成品車中色彩是消費者重要的購車據(jù)，甚至會影響到車價的差異。因此汽車制造商十分重視市場對汽車色彩的反映。色彩是人們視覺的反映，既然是人體器官的反映，就會有一種群體心理趨向性。也就是人們所說的“流行色”。汽車流行色和服裝流行色一樣，具有時間性，區(qū)域性和層次性，同時汽車流行色還具有鮮明的種類。圖3.2 電動觀光車圖 一款汽車的誕生，會配有多重顏色供消費者選擇。消費者對汽車顏色的選著多是從美學角度去考慮。當然，顏色是車主個性的體現(xiàn)，能反映車主的情感和身份。紅色能激發(fā)歡樂情緒；黃色是崇尚大自然的顏色；藍色表示豪華氣派；白色則給人以純潔、清新、平和的感覺；而黑色是一種矛盾的顏色，即代表保守和自尊，又代表新潮和性感；綠色則能給人帶來沉靜和藹的氣氛。汽車流行色還具有時間性，這是世界上流行東西的共性。但是汽車的變化是緩慢的，它在一段時間內(nèi)只會體現(xiàn)出增長或衰減的趨勢，不像服裝那樣一年一個色調(diào)。專家認為由于傳統(tǒng)文化習慣等因素，人們對某種顏色會產(chǎn)生根深蒂固的觀念，不會輕易改變。某個色彩會在某個國家，某個地區(qū)，某個名族某個職業(yè)群體中保持相對穩(wěn)定，體現(xiàn)為較高的消費比例。但是隨著社會的發(fā)展，在一定條件下也會發(fā)生變化，新的常用色和流行色相互轉換，形成某種色彩的盛行于衰退。例如80年代末，白色汽車占60%，大批白色轎車和面包車大行其道，90年代初則下降到30%，進入21世紀的今天，銀色又成為主色調(diào)，從白色依次過渡到銀色，再過渡到灰色，深灰色，形成整個銀色系列。3.7 電動觀光車行業(yè)特點分析從行業(yè)整體來看，除了具有傳統(tǒng)汽車大規(guī)模資金投入、超長產(chǎn)業(yè)鏈帶動等特點以外，該行業(yè)特點還體現(xiàn)為對于汽車燃料動力系統(tǒng)的要求，該系統(tǒng)對于新能源汽車整體的穩(wěn)定性、實用性和性能起到了較為關鍵的作用。 從發(fā)展現(xiàn)狀來看，新能源汽車動力系統(tǒng)的核心技術仍不完善，在穩(wěn)定性和實用性方面仍有一定欠缺，目前主要適合短距離，短時間的行駛；但在節(jié)能、成本等方面具有一定優(yōu)勢，同等條件下的燃料成本僅為傳統(tǒng)汽車的20%左右。 從行業(yè)內(nèi)部劃分來看，純電動汽車與混合動力汽車行業(yè)等相比，從車輛自身來看，在系統(tǒng)的復雜程度和使用便捷方面占優(yōu)；但蓄電池在成本、穩(wěn)定性和燃料補充度方面仍難以兼顧。 從發(fā)展程度來看，電動汽車及電動觀光車行業(yè)的起步較晚，而傳統(tǒng)汽車廠商對于混合動力汽車的發(fā)展興趣更為濃厚，相關研發(fā)工作起步相對較早?？偨Y以上電動觀光車行業(yè)壁壘和行業(yè)特點可以看出，電動汽車行業(yè)進入壁壘較高，對技術、資金要求較大；且產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)范應高于燃油汽車，目前市場尚未形成，見效期較長。中小企業(yè)很難進行該行業(yè)。而電動觀光車門檻較低，進行較為容易。4 太極湖旅游電動光行車的設計實踐4.1 設計定位據(jù)前面的相關調(diào)研，我計劃對太極湖旅游電動光行車的設計做以下的規(guī)劃。適用人群：到太極湖觀光旅游的所有游客。功能：實現(xiàn)太極湖旅游基地的基本交通工具應有的功能，彰顯太極湖的地域文化，讓消費者在欣賞太極湖美景的同時，也能感受到武當文化的博大精深。運行環(huán)境：太極湖旅游景區(qū)造型：市場上的觀光車普片都是以傳統(tǒng)汽車造型為基準，給人以死板，不穩(wěn)重，生硬的感覺。電動觀光車作為戶外產(chǎn)品，不僅在體積上與汽車相區(qū)別，在造型上也要更多的考慮與環(huán)境的相協(xié)調(diào)。武當太極講求以柔克剛，所以在造型上主要以流線型和曲面為主，再結合時代氣息，設計出一款在造型上更加強調(diào)“個性、流線、飽滿、時尚、前衛(wèi)的電動觀光旅游車。 色彩：色彩給人以先聲奪人的感覺，它能喚起人的情感，能描繪人們的思想，外觀色彩是造型設計的要素之一，色彩對于人來說，在視覺感受上往往留下第一印象，因為“色”比“形”更具有吸引力和感染力，色彩設計的目的是如何把握和運用色彩的精神功能和物質(zhì)功能來表現(xiàn)產(chǎn)品的造型形象，使產(chǎn)品的功能特性更加突出。觀光車的色彩應該充分體現(xiàn)出人性化，在同環(huán)境相協(xié)調(diào)的同時，也要與人的心理感應達到平衡，使觀光者的心情在欣賞風景的同時，心情更加的舒暢、快樂。4.2 設計構思及創(chuàng)意草圖 4.2.1 方案一圖4.1草繪方案一的造型設計更多的元素是從傳統(tǒng)電動觀光車的造型設計中提取而來。造型以流線型為主，與太極的太極文化相呼應。座椅符合人機工學的設計，能夠給人較為舒適的坐姿體驗；把手設計簡潔，靈巧，造型較為美觀。 圖4.1 草繪方案一4.2.2 方案二圖4.2草繪方案二的造型設計來源于太極八卦圖。所以整個車身前半部分和后半部分都是采用圓弧的設計，這樣顯得真?zhèn)€車身更加的圓潤、簡潔大方。切合太極主題。車身的前照燈也是選用太極圖中的“魚”形設計，形象生動，會給游客留下深刻的印象；車頂?shù)脑O計也是采用通透式設計，這樣光線更好，視野更加寬闊，所有風景一覽無余；內(nèi)飾的座椅設計，我選用武當建筑室內(nèi)的傳統(tǒng)木質(zhì)座椅，這樣不僅符合武當特色，還可以傳達出良好的視覺效果。圖4.2草繪方案二4.2.3 方案三圖4.3草繪方案三的設計是在方案二的基礎上加以改進的設計。車身的前臉部分，采用了仿生設計，由原來的半圓筒轉換成了現(xiàn)在的“貓”臉設計，讓整個車身顯得更有活力；前照燈也由原來的太極“魚”形設計轉換成了現(xiàn)在的仿貓眼睛設計；頂部的設計采用全通透式設計，視野無死角，讓觀光游客隨心所欲的欣賞太極湖風光；座椅的設計采用設計美學中的“混搭”設計，將現(xiàn)代金屬材料與木質(zhì)材料完美結合，給人全新的視覺享受和功能體驗。圖4.3 草繪方案三4.3 方案確定及局部細節(jié)圖通過和魏老師的交流與溝通，我最終決定采用方案三的設計創(chuàng)意。因為方案三的設計，無論從整體外觀還是從內(nèi)飾的設計上來說，較之前兩個設計，都更加的貼合太極湖的文化背景。在設計上面更加的新穎、時尚，較為靈巧；打破傳統(tǒng)的觀光車設計，可以給游客帶來全新的體驗。前臉設計：觀光車的前臉設計采用仿生學，具體是以貓的臉部輪廓為設計來源，如圖4.4所示。圖4.4 前臉細節(jié)圖座椅設計：采用木質(zhì)材料與金屬材料相結合的設計，造型上，防武當建筑門框邊角設計，如圖4.5所示。圖4.5 座椅細節(jié)圖頂部設計：一整塊采用鋼化玻璃，具體起到防輻射，擋雨，美觀等作用，邊框采用復合材料，如圖4.6所示。尾部設計：尾部包含三個部分“尾燈、轉向燈、儲物箱”，如圖4.6所示。圖4.6頂部及尾部細節(jié)圖4.4 外觀三視圖 圖4.7為這次太極湖電動觀光車造型設計的三視圖，具體尺寸通過實際調(diào)研得來。圖4.7外觀三視圖4.5 三維建模在軟件建模上我選擇了比較熟悉的犀牛建模，渲染采用簡易的KEYSHOT軟件來渲染，如圖4.8、4.9所示。 圖4.8 犀牛三維建模圖 4.9 Keyshot渲染圖4.6渲染效果圖 在渲染的時候，需要調(diào)節(jié)燈光、材質(zhì)、背景、環(huán)境，相機參數(shù)等來設置渲染參數(shù)。犀牛3D雖然自身就可以渲染，但是默認渲染器的效果并無法滿足商業(yè)圖形的需要。所以使用Keyshot渲染是最好的選擇。后期的處理，可以選擇平面軟件PS,比如車身的標志和車牌號可以不用建模，下載好相關的素材后用PS進行后期的處理。在色彩搭配上面，我選用太極八卦圖中的“黑白”為主色調(diào)，讓整輛車顯得更加穩(wěn)重，霸氣，同時，體現(xiàn)出濃厚的太極文化，讓觀光旅游者找到所謂的歸屬感。 圖4.10為前視效果圖，車身的前臉采用仿生設計，主要是提取貓的臉部輪廓，通過分析與設計而來，讓整個車身顯得更加的富有活力。 圖4.11為后視效果圖，尾部主要設有尾燈，后轉向燈，儲物箱這三個裝置。 圖4.10 前視效果圖 圖4.11后視效果圖 圖4.12為前側視角效果圖，印有水墨太極圖的車輪，使整個車身顯得更加大氣，彰顯太極博大精深的文化。 圖4.12 前側視角效果圖 圖4.13為后側視角效果圖，混搭的座椅設計，配上淡藍色的鋼化玻璃頂棚，讓整個車身更加富有層次感，給人以較強的視覺沖擊力。 圖4.13 后側視角效果圖4.7油膩模型制作油膩模型，是傳統(tǒng)車身設計中用油泥雕塑的汽車車身模型。它主要用來表達汽車造型的實際效果，供設計人員和決策者審定。模型制作是一個完整設計的必不可少的內(nèi)容，通過模型可以很直觀的看出外部造型。而且通過制作模型也可以很清楚的了解造型上的過度以及每個特征的具體形狀。因為我要做的模型是觀光車，所以我用的材料是油泥。制作過程如下：（1）前期準備工作 前期的準備工作主要有：材料、工具、工作臺、三視圖等。老師已經(jīng)給我們提供好了常用的工具，有工作臺、油泥刮刀、刮片、測量儀器、模板等。圖紙需要頂面、側面、正面、和后面四個正投影視圖。（2） 計算比例尺寸，做底板根據(jù)實際汽車尺寸確定長寬高，按照一定比例得到縮小比例后的模型基本尺寸。尺寸計算好了以后，便開始制作底板了。在制作地板的過程中，要留出敷油泥的厚度，如圖4.14所示。 圖4.14 底板制作圖（3） 制作型芯 型芯的制作是模型制作的重要部分。在制作型芯時也需要計算好尺寸。在制作的時候要留點油泥的余量。計算好尺寸就開始根據(jù)三視圖切割泡沫了。需要根據(jù)側視圖在泡沫上切割出側面的大體形狀，然后拼接。切割好泡沫后就用雙面膠將泡沫板粘在一起，形成型芯，如圖4.15所示。圖4.15 型芯制作圖 （4）制作卡板 制作卡板的作用是限定模型的外型，保證模型的精確度。將裁好的圖紙粘貼在三合板上面，開始卡板的制作，具體用到的工具是切割機，順著三合板上的輪廓，進行切割。（5） 敷油泥敷油泥的時候要結合三視圖，要一層一層的敷，上泥分量的原則是寧缺毋濫，這樣做是為了保證泥和模型初胚的結合強度。油膩模型表面一般覆蓋46厘米的厚的油泥，添加油泥時首先上薄薄一層的底泥，然后再一層層的添加，添加過程中要使用拇指或手掌邊緣順著一個方向添加。并且要注意不能有氣泡產(chǎn)生，否則對后期精修平整處理有很大的影響，如圖4.16所示。 圖4.16敷油膩圖（6） 模型粗刮模型粗刮是指根據(jù)卡板把大體的車型找出來。這是一個反復的過程，必須多次測量圖紙，用高度標取點，采樣點越多，模型就越準確。如圖4.17所示。 圖4.17模型粗刮圖（7）模型精刮細節(jié)制作包括很多方面，比如輪罩、前后燈、交接面導圓等。刮細節(jié)主要需要注意的的是左右不對稱，這時候就需要先確定坐標準確的點，在以點連成線，最后組成各個面，以此來達到對稱的效果。(8)效果圖，如圖4.18所示。 圖4.18模型效果圖4.8設計小結這次的太極湖電動旅游觀光車設計，伴隨著油膩模型的制作完成而結束了。在整個的設計過程中，“機械工程學+人體工程學+設計美學+空氣動力學=完美的汽車造型”這樣一個公式給了我很多的設計啟發(fā)。該設計綜合考慮了仿生學、空氣動力學、人機工程學等相關學科對汽車造型的影響，通過對貓臉形態(tài)輪廓的分析提煉，運用在觀光車造型設計上。雖然這一設計不是那么的前衛(wèi)，那么的概念，但是它應該符合大多數(shù)人的審美觀。在功能上，該車具有很舒適的乘坐空間，內(nèi)室有七人座位，后部有存放行李、貨物空間。在人機工學上，座椅的高度和內(nèi)飾的各部件布置都比較符合人機工學學原理，視野比較開闊。在色彩搭配上，選用太極八卦圖中的“黑白”為主色調(diào)，讓整輛車顯得更加穩(wěn)重，霸氣，同時，體現(xiàn)出濃厚的太極文化，讓觀光旅游者找到所謂的歸屬感。當然，這次的設計還有許多的不足之處，例如思考不夠深入，細節(jié)不夠到位，在今后的設計中，我需要不斷的去創(chuàng)新，加強自己的軟件和手繪能力，提高自己的設計水平。5 結論與展望5.1 本文總結本課題通過對國內(nèi)外電動觀光車進行調(diào)研與分析，結合武當山的地域文化，并從市場、價格、功能、造型等方面進行了理論上的討論。同時結合仿生學、空氣動力學、車輛人機工程學、色彩學等對電動觀光車的設計進行了深入討論。根據(jù)產(chǎn)品設計的流程從設計研究，設計定位，設計創(chuàng)意，方案優(yōu)化，三視圖，效果圖，模型制作等步驟，設計出了適合太極湖生態(tài)旅游景區(qū)的電動觀光