(劉振興) 汽車造型發(fā)展畢業(yè)論文

24-畢業(yè)論文汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)及其新發(fā)展系部名稱：汽車工程系專業(yè)班級(jí)：汽車技術(shù)服務(wù)與營(yíng)銷1102班學(xué)生姓名：劉振興指導(dǎo)教師：于艷輝吉林科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院二○一三年十一月吉林科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院PAGEPAGE摘要隨著時(shí)代的變化推動(dòng)了運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，汽車開(kāi)始普遍走入人們的生活，汽車在社會(huì)生活中的作用不再只是一種交通工具，其個(gè)性的造型設(shè)計(jì)也越來(lái)越受到人們的重視和青睞，好的造型設(shè)計(jì)還能更好的發(fā)揮汽車的性能。汽車車身造型設(shè)計(jì)是汽車車身設(shè)計(jì)的開(kāi)始，也是整個(gè)汽車設(shè)計(jì)的開(kāi)始，好的汽車造型設(shè)計(jì)也是塑造一個(gè)汽車自主品牌的關(guān)鍵因素。本文將詳細(xì)闡述介紹現(xiàn)代汽車車身造型的選擇，從工業(yè)設(shè)計(jì)角度出發(fā)對(duì)“中式汽車”進(jìn)行造型分析。從中國(guó)傳統(tǒng)造型藝術(shù)的演變中提取“中式汽車”的設(shè)計(jì)特征，以便我們?cè)谠O(shè)計(jì)汽車車身造型時(shí)有所參考并合理想象，從而設(shè)計(jì)出理想的具有中國(guó)特色的車型。關(guān)鍵詞：汽車造型；造型分析；中式汽車；造型設(shè)計(jì)PAGEPAGE目錄摘要………………………ⅠAbstract………………Ⅱ第1章緒論………………11.1概述………………1第2章汽車車身造型的發(fā)展及演變趨勢(shì)……32.1汽車車身造型的發(fā)展史……………32.1.1車身材料法展……………………32.1.2車身外形的發(fā)展…………………52.2汽車車身造型演變趨勢(shì)……………………102.3本章小結(jié)………………………12第3章車身造型設(shè)計(jì)…………………133.1車身的美學(xué)作用…………………133.2空氣動(dòng)力學(xué)應(yīng)用…………………183.3本章小結(jié)…………23第4章造型設(shè)計(jì)的手法與技巧………244.1采用重復(fù)型樣線條………………244.2采用有組織的線條………………244.3本章小結(jié)……………………24第5章中國(guó)文化對(duì)汽車造型設(shè)計(jì)的影響……………255.1諧音”“借用”“引申”等的應(yīng)用…………255.2在造型中表現(xiàn)民族風(fēng)格和時(shí)代感………………275.3本章小結(jié)…………27結(jié)論………………………29參考文獻(xiàn)………………30致謝………………………31PAGE33第1章緒論1.1概述汽車車身造型的發(fā)展史及演變趨勢(shì)2.1汽車車身造型的發(fā)展史汽車發(fā)展的一百多年歷史中，不管是汽車車身的材料，還是汽車車身的外形，都發(fā)生了巨大的變化。2.1.1車身材料的發(fā)展

轎車車身材料主要是金屬薄鋼板，一般厚度在0.6毫米～2.0毫米。隨著現(xiàn)代轎車技術(shù)發(fā)展，轎車材料要求既有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度也要求重量要輕。采用鋁合金的車身材料是一條出路，因?yàn)殇X材比鋼材輕。但是，鋁材的加工成本高，而且沖壓及焊接技術(shù)要求比較特殊，以目前的技術(shù)尚不是一般廠家可以做得到的。因此除了個(gè)別轎車車身全部用鋁合金材外，大部分轎車還是局部零部件是用鋁合金，例如車圈、發(fā)動(dòng)機(jī)上蓋等。

為了使鋼材能盡量減少重量又能保持一定的強(qiáng)度，冶金工程師經(jīng)過(guò)多方試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在低碳鋼內(nèi)加微量元素如鈮（Nb）或者鈦（Ti），生成這些微量元素的碳化物，經(jīng)外理可使軋制鋼板的拉拉強(qiáng)度達(dá)420牛頓/毫米平方，能夠深拉延，變形性好，可制成很薄的鋼板，鋼板厚度可小到0.5毫米以下。

在這些薄鋼板上通過(guò)電鍍等工藝，涂復(fù)鋅合金后再涂復(fù)一層塑料，既有鋼的高強(qiáng)度又有鋅、塑料等材料的耐腐蝕性，總質(zhì)量（重量）又等同于鋁合金，十分適宜汽車使用。目前這種具有耐腐蝕鍍層的高強(qiáng)度鋼板已應(yīng)用在現(xiàn)代轎車上。

除了高強(qiáng)度薄鋼板外，現(xiàn)在還出現(xiàn)一種新型材料“泡沫金屬”。“泡沫金屬”是20世紀(jì)90年代末才出現(xiàn)的新型材料，但應(yīng)用速度很快，有些新車型已經(jīng)采用了這種材料?！芭菽饘佟敝饕概菽X合金，它由粉末合金制成。通常的粉末合金是用粉末壓制成形，或用金屬粉未及塑料的混合物注射模制成形。

在除掉分型劑及增塑劑之后，將壓制的坯件燒結(jié)（一種溫度在1000℃左右的熱處理方式)，使它們具有一定的特性。燒結(jié)的性質(zhì)及應(yīng)用范圍在很大程度上取決于孔隙率的大小。泡沫鋁合金密度很小，當(dāng)承受很大的外力而變形壓縮后，當(dāng)外力撤去，憑著它自身的彈性可恢復(fù)到原來(lái)的形狀，有點(diǎn)象橡膠。

專家認(rèn)為，若外來(lái)總能量假定為100%，泡沫鋁合金變形量為它的60%時(shí)，可承受外來(lái)總能量的60%。由于它本身具有一定的強(qiáng)度，可以經(jīng)過(guò)多次這樣的變形循環(huán)而不會(huì)損壞。“泡沫金屬”的重量很輕，密度只是鋁合金材的1/4以下，熱膨脹系數(shù)與鋁合金材料一樣，熱導(dǎo)率又相當(dāng)?shù)停由纤淖冃位謴?fù)性能極佳，又有一定的強(qiáng)度，因此受到汽車業(yè)的重視，可以在輕量化及安全性方面顯示優(yōu)勢(shì)。

目前用泡沫鋁合金做成的汽車零部件有發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、行李廂蓋、翼子板等。在安全性設(shè)計(jì)中，將泡沫金屬用作吸收碰撞能量的主要材料是十分適宜的。因?yàn)槟壳捌嚨陌踩O(shè)計(jì)不但要考慮乘用人的安全，還要考慮到其外車輛及行人的安全，即當(dāng)一旦發(fā)生碰撞時(shí)既可最大程度地保護(hù)自己又要最大程度地保護(hù)他人，因此在車身易發(fā)碰撞區(qū)域采用泡沫金屬是一種很好的選擇。

現(xiàn)在已有一種“三明治”式的夾心零部件，部件里面用“泡沫金屬”材料，外面再包裹上很薄的其它硬質(zhì)金屬材料，這樣使表面具有一定的硬度，牢固耐磨，內(nèi)部又能吸收變形能量?！芭菽饘佟钡姆N類也是比較多，除了泡沫鋁合金外，還有泡沫鋅合金、泡沫鋼等等，用處各異?！芭菽饘佟痹谄嚿系膽?yīng)用前景十分誘人。2.1.2車身外形的發(fā)展

汽車車身既是駕駛員的工作場(chǎng)所，也是容納乘客和貨物的場(chǎng)所。從現(xiàn)在20世紀(jì)前半期，汽車的基本構(gòu)造已全部發(fā)明出來(lái)后，汽車設(shè)計(jì)者們開(kāi)始著手從汽車外部造型上進(jìn)行改進(jìn)，并相繼引入了空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、人體工程學(xué)以及工業(yè)造型設(shè)計(jì)（工業(yè)美學(xué)）等概念，力求讓汽車能夠從外形上滿足各種年齡、各種階層、甚至各種文化背景的人的不同需求，使汽車成為真正科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合的最佳表現(xiàn)形象，最終達(dá)到最完美的境地。

汽車車身形式在發(fā)展過(guò)程中主要經(jīng)歷了馬車型汽車、箱型汽車、甲殼蟲(chóng)型汽車、船型汽車、魚(yú)型汽車、楔型汽車等幾個(gè)階段。

1、馬車型汽車時(shí)代

從l9世紀(jì)末到20世紀(jì)初，世界上相繼出現(xiàn)了一批汽車制造公司除戴姆勒和奔馳各自成立了以自己名字命名的汽車公司外，還有美國(guó)的福特公司、英國(guó)的羅爾斯羅伊斯公司、法國(guó)的標(biāo)致和雪鐵龍公司、意大利的菲亞特公司等。當(dāng)時(shí)的汽車外形基本上沿用了馬車的造型。因此當(dāng)時(shí)人們把汽車稱為無(wú)馬的“馬車”。

2、箱型汽車時(shí)代

馬車型汽車很難抵擋風(fēng)雨的侵襲，美國(guó)福特汽車公司在1915中生產(chǎn)出一種新型的福特T型車，這種車的車室部分很象一只大箱子并裝有門和窗，人們把這類車稱為“箱型汽車”。

早期的箱型汽車以美國(guó)的福特T型車最為著名，年產(chǎn)量達(dá)到30多萬(wàn)輛，占美國(guó)汽車總產(chǎn)量的70%-80%。

美國(guó)通用汽車公司的雪佛萊部看準(zhǔn)用戶多樣化的要求，于1928年制造出在散熱器罩、發(fā)動(dòng)機(jī)通風(fēng)口和輪罩上增加豪華裝飾的汽車從而博得了用戶的歡迎。

隨看生活節(jié)奏的加快，人們對(duì)車速的要求也越來(lái)越高。要想使汽車跑得快，有兩條主要途徑，一是增大功率二是減小空氣阻力。因此人們開(kāi)始降低車的高度減小空氣阻力。隨著車頂高度的降低，前窗玻璃不斷變窄，影晌前方的視野，乘員感到十分憋悶。后來(lái)放棄了降低高度提高速度的辦法，轉(zhuǎn)而通過(guò)提高功率的辦法來(lái)克服空氣的阻力。這樣一來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)由單缸變成四缸、六缸、八缸，而且氣缸是一列排開(kāi)的，因而發(fā)動(dòng)機(jī)罩也隨之變長(zhǎng)。典型的例子就是意大利1931年生產(chǎn)的阿爾法.羅密歐牌汽車的外型。作為高速車來(lái)講。箱型汽車是不夠理想，因?yàn)樗淖枇Υ?，大大妨礙了汽車前進(jìn)的速度。所以人們又開(kāi)始研究一種新的車型－流線型汽車。

3、甲殼蟲(chóng)型汽車時(shí)代

l934年美國(guó)的克萊斯勒公司生產(chǎn)的氣流牌小客車，首先采用了流線型的車身外形。1936年福特公司在“氣流”的基礎(chǔ)上，加以精練并吸收商品學(xué)要素研制成功林肯和風(fēng)牌流線型小客車。此車散熱器罩很精練并具有動(dòng)感俯視整個(gè)車身呈紡錘形很有特色。受其影響以后出現(xiàn)的流線型汽車有1937年的福特V8型、1937年的菲亞特和1955年的雪鐵龍等。

流線型車身的大量生產(chǎn)是從德國(guó)的“大眾”開(kāi)始的。1933年德國(guó)的獨(dú)裁者希特勒要求波爾舍設(shè)計(jì)一種大眾化的汽車，波爾舍博士設(shè)計(jì)了一種類似甲殼蟲(chóng)外形的汽車。

波爾舍最大限度地發(fā)揮了甲殼蟲(chóng)外形的長(zhǎng)處成為同類車中之王。甲殼蟲(chóng)也成為該車的代名詞。由于第二次世界大戰(zhàn)的原因，甲殼蟲(chóng)型汽車直到l949才真正大批量生產(chǎn)，并開(kāi)始暢銷世界各地，同時(shí)以一種車型累計(jì)生產(chǎn)超過(guò)二千萬(wàn)輛的記錄而著稱于世。

4、船型汽車時(shí)代

20世紀(jì)40年代末期，二次大戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束，各種車輛在戰(zhàn)爭(zhēng)中經(jīng)受了各種考驗(yàn)，并積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。人們開(kāi)始在設(shè)計(jì)汽車的過(guò)程中考慮更多的因素，以使汽車更能減少空氣阻力，坐上去更舒適。特別是人體工程學(xué)和流體力學(xué)的研究與運(yùn)用，為創(chuàng)造舒適的，寬敞的乘坐空間提供了理論依據(jù)，導(dǎo)致了船型車身的出現(xiàn)。

最早的船型車身是美國(guó)福特公司在1949中推出具有歷史意義的新型的福特V8型汽車。

這種車型改變了以往汽車造型的模式，使前翼子板和發(fā)動(dòng)機(jī)罩，后翼子板和行李艙罩溶于一體，大燈和散熱器罩也形成整體，車身兩側(cè)形成一個(gè)平滑的面，車室位于車的中部，整個(gè)造型很象一只小船，所以人們把這類車稱為“船型汽車”。

福特V8型汽車的成功，不僅僅在外形上有所突破，而且還首先把人體工程學(xué)應(yīng)用在汽車的設(shè)計(jì)上。強(qiáng)調(diào)以人為主體的設(shè)計(jì)思想也就是讓設(shè)計(jì)師置身于駕駛員及至乘員的位置，來(lái)設(shè)計(jì)便于操縱、乘坐舒適的汽車。

船型汽車不論從外形上還是從性能上來(lái)看都優(yōu)于甲殼蟲(chóng)型汽車，并且還解決了甲殼蟲(chóng)型汽車對(duì)橫風(fēng)不穩(wěn)定的問(wèn)題。這是因?yàn)榇蛙嚢l(fā)動(dòng)機(jī)前置，汽車重心相對(duì)前移，而且加大了行李艙，使風(fēng)壓中心位于汽車重心之后的緣故，所以遇到橫風(fēng)就不會(huì)搖頭擺尾。從五十年代開(kāi)始一直到現(xiàn)在，不論是美國(guó)還是歐亞大陸不管是大型車或看是中、小型車都采用了船型車身。從而使船型造型成為世界上數(shù)量最多的一種車型。

5、魚(yú)型汽車時(shí)代

船型汽車尾部過(guò)分向后伸出，形成階梯狀，在高速時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的空氣渦流。為了克服這一缺陷人們把船型車的后窗玻璃逐漸傾斜，傾斜的極限即成為斜背式。由于斜背式汽車的背部象魚(yú)的脊背，所以這類車稱為“魚(yú)型汽車”。

魚(yú)型汽車和甲殼蟲(chóng)型汽車從背部來(lái)看很相近，但仔細(xì)觀察可以看出魚(yú)型汽車的背部和地面的角度比較小，尾部較長(zhǎng)，圍繞車身的氣流也比較平順，渦流阻力也較小。同時(shí)魚(yú)型汽車基本上保留了船型汽車的長(zhǎng)處，車室寬大，視野開(kāi)闊，舒適性也好；另外魚(yú)型汽車還增大了行李艙的容積。

最初的魚(yú)型車是美國(guó)1952年生產(chǎn)的別克牌小客車，1964年美國(guó)的克萊斯勒順風(fēng)牌和1965年的福特野馬牌都采用了魚(yú)型造型，自順風(fēng)牌以后世界各國(guó)逐漸生產(chǎn)魚(yú)型汽車。

魚(yú)型汽車存在的缺點(diǎn)：后窗玻璃傾斜角度很大，使其強(qiáng)度下降，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的缺陷。魚(yú)型車還有一個(gè)潛在的重大缺點(diǎn)就是對(duì)橫風(fēng)的不穩(wěn)定性。因?yàn)轸~(yú)型車的造型關(guān)系在高速時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種升力，使車輪附著力減小，從而抵擋不住橫風(fēng)的吹襲，發(fā)生偏離的危險(xiǎn)。魚(yú)型車的這一缺點(diǎn)人們想了很多辦法加以克服，例如人們?cè)隰~(yú)型車的尾部安上一只翹翹的“鴨尾”，以克服一部分升力，這便是“魚(yú)型鴨尾”式車型。

6、楔型汽車

為了較好地解決魚(yú)形汽車的升力問(wèn)題，人們又開(kāi)始了艱難的探索，后來(lái)出現(xiàn)了楔形造型的汽車。就是車身前部向下方傾斜，后行李艙明顯高于前發(fā)動(dòng)機(jī)艙，而車尾平直，可以形成良好的風(fēng)壓，防止車輪發(fā)飄，該車型尾部如刀削般平直，整體形狀如楔子。最早的楔型汽車是1963年美國(guó)司蒂貝克汽車公司設(shè)計(jì)出來(lái)的。

現(xiàn)代轎車基本上都朝這個(gè)方向發(fā)展。

7、子彈頭型汽車

考察轎車車形的發(fā)展史，從本世紀(jì)初的福特T型箱式車身到30年代中型的甲蟲(chóng)型車身，從甲蟲(chóng)型車身到50年代的船型車身，從船型車身到80年代的楔型車身，直到今天的轎車車身模式，每一種車身外形的出現(xiàn)，都不是某一時(shí)期單純的工業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)物，而是伴隨著現(xiàn)代空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展的。2.2汽車車身造型演變趨勢(shì)車身造型的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)入21世紀(jì)后，從世界各大汽車博覽會(huì)推出的多款新概念車看，造型更是、更具個(gè)性化和特色。車身造型的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)綜合起來(lái)主要有以下

1、氣動(dòng)最優(yōu)化

一部汽車車身造型發(fā)展史，從某種意義上說(shuō)就是一部不斷追求具有最佳氣

動(dòng)造型的歷史人們一直在努力研究能夠減小氣動(dòng)阻力且氣動(dòng)穩(wěn)定性好的車身造型，今后這將仍是未來(lái)車造型追求的目標(biāo)之一，但更主要的工作是在研究氣動(dòng)行駛穩(wěn)定性上。未來(lái)的氣動(dòng)造型最優(yōu)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn):

(1)最佳氣動(dòng)性能的車身外形只能通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和部分實(shí)驗(yàn)得出;

(2)車身所受的氣動(dòng)縱傾力矩和氣動(dòng)橫擺力矩理論上為零;

(3)車身所受的氣動(dòng)升力理論上為略小于零;

(4)減少氣功阻力雖然不再是主要目標(biāo)，但氣動(dòng)剛力系數(shù)不應(yīng)大于0.2.

2、個(gè)性化車身氣動(dòng)最優(yōu)化是否會(huì)導(dǎo)致未來(lái)汽車外形的雷同，從而失去個(gè)性化，其實(shí)汽車車身造型的發(fā)展過(guò)程己經(jīng)揭示了這個(gè)問(wèn)題的答案。在車身造型的歷史發(fā)展時(shí)期，可能會(huì)由于追求氣動(dòng)造型的優(yōu)化而使得某一種車型成為一個(gè)時(shí)期內(nèi)的主導(dǎo)車型，但決不是唯一、就是同一主導(dǎo)車型，也由于氣動(dòng)特性非唯一評(píng)定指標(biāo)而形成不同風(fēng)格，隨著社會(huì)發(fā)展，社會(huì)意識(shí)和美學(xué)觀念，造型過(guò)程中會(huì)起到越來(lái)越大的作用，現(xiàn)代人對(duì)汽車式樣個(gè)性化要求也會(huì)越來(lái)越高。不同層次不同行業(yè)、不同種群的審美意識(shí)也會(huì)大不相同。隨著人類物質(zhì)文化水平的提高和生活環(huán)境的變化以及生活方式的多樣化，作為大眾化商品的轎車無(wú)疑將出現(xiàn)各式各樣更新穎更奇特的新車型。

3、人性化汽車是人的代行工具，與人在日常生活中息息相關(guān)，己形成獨(dú)特的汽車文化。“一堆冰冷的鋼鐵”是無(wú)法滿足現(xiàn)代人精神和文明需要的。車身造型設(shè)計(jì)必須以人為本，體現(xiàn)人機(jī)協(xié)調(diào)，使用操作方便、舒適，使汽車適應(yīng)人的各種生理和心理要求，從而提高工作效率、保障安全、維護(hù)健康。未來(lái)的車身造型設(shè)計(jì)將在車身外觀設(shè)計(jì)、人機(jī)工程以及室內(nèi)環(huán)境等方面更加注意人性化的發(fā)展。虛擬化

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在車身造型中應(yīng)用，使得造型設(shè)計(jì)中可采用計(jì)算機(jī)模擬

色彩、紋理、質(zhì)感、背景、陰影及運(yùn)用三維視覺(jué)效果生成虛擬汽車車身造型并實(shí)施漫游。通過(guò)仿真設(shè)備和虛幻環(huán)境的動(dòng)態(tài)模型創(chuàng)造出人能夠感知的虛擬現(xiàn)實(shí)，完全替代傳統(tǒng)的實(shí)體模型和造型效果圖的平面表述方式，甚至能做到未出實(shí)車而能體驗(yàn)實(shí)車的感覺(jué)，使車身造型技術(shù)發(fā)生了實(shí)質(zhì)性的變革。

5、全球化

20世紀(jì)90年代以來(lái)，面對(duì)市場(chǎng)和用戶對(duì)新技術(shù)扣新產(chǎn)品日益提高的要求，

制造廠商必須在最短的時(shí)間內(nèi)使產(chǎn)品更新?lián)Q代，這就使得各公司不得不建立合作伙伴關(guān)系，以彌補(bǔ)資金和技術(shù)力量之不足，通過(guò)整合資源、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)以達(dá)事半功倍的效果。這樣汽車造型設(shè)計(jì)就逐步擺脫國(guó)家和地域的束縛，日漸走向全世界。2.3本章小結(jié)本章內(nèi)容第3章3.1車身美學(xué)的應(yīng)用3.2