汽車車身造型設計論文

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1、汽車構造論文 汽車車身造型設計 學院：機械與材料工程學院 班級：A1031班 姓名：趙臆珺 學號：11013020102 2012.12.4 摘要：隨著時代的變化推動了運輸業(yè)的發(fā)展，汽車開始普遍走入人們的生活，汽車在社會生活中的作用不再只是一種交通工具，其個性的造型設計也越來越受到人們的重視和青睞，好的造型設計還能更好的發(fā)揮汽車的性能。汽車車身造型設計是汽車車身設計的開始，也是整個汽車設計的開始，好的汽車造型設計也是塑造一個汽車自主品牌的關鍵因素

2、。 本文將詳細闡述介紹現代汽車車身造型的選擇，從工業(yè)設計角度出發(fā)對“中式汽車”進行造型分析。從中國傳統造型藝術的演變中提取“中式汽車”的設計特征，以便我們在設計汽車車身造型時有所參考并合理想象，從而設計出理想的具有中國特色的車型 關鍵詞：汽車造型、造型分析、中式汽車、造型設計 目 錄 摘要 …………………………………………………………………………………01 引言 …………………………………………………………………………………03 第一章 汽車車身造型的發(fā)展史及演變趨勢………………………………………………05 第二章 車身造型設計…………

3、……………………………………………………13 2.1 車身的美學應用…………………………………………………………13 2.2 空氣動力學應用…………………………………………………………18 第三章 造型設計的手法和技巧……………………………………………………24 3.1 采用重復形樣線條………………………………………………………24 3.2 采用有組織的線條………………………………………………………25 第四章 中國文化對汽車造型設計的影響…………………………………………26 5.1 諧音”“借用”“引申”等的應用……………………………………………26 5.2 在造

4、型中表現民族風格和時代感………………………………………………28 結論 …………………………………………………………………………………29 參考文獻 ……………………………………………………………………………29 引 言 汽車作為一種商品，首先向人們展示的就是它的外型，外型是否討人喜歡直接關系到這款車子甚至制造商的命運。 汽車造型設計是根據汽車整體設計的多方面要求來塑造最理想的車身形狀。汽車造型設計是汽車外部和車廂內部造型設計的總和。它不是對汽車的簡單裝飾，而是運用藝術的手法科學地表現汽車的功能、材料、工藝和結構特點。 汽車造型的目的是以其的美

5、去吸引和打動觀者，使其產生擁有這種車的欲望。汽車造型設計雖然是車身設計的最初步驟，是整車設計最初階段的一項綜合構思，但卻是決定產品命運的關鍵。汽車的造型已成為汽車產品競爭最有力的手段之一。 汽車車身造型設計屬工業(yè)（產品造型）設計的范疇，它有別于工程技術設計的“硬設計”，其目的是使汽車能盡量完美地體現它的物質功能和精神功能，充分滿足人們實用和審美兩方面的需求，屬于設計中的“軟設計”。 在國外，汽車造型設計被各廠商作為占領市場、打開銷路的競爭手段。為了適應市場，汽車的造型千變萬化，令人眼花繚亂。但是。如果把歷史作為縱坐標、把國家作為橫坐標，就會清楚地看到不同的歷史時期、不同的民族文化在汽

6、車造型中有著不同的藝術價值取向。無論哪個車型，都有深深的民族烙印，體現強烈的民族色彩。 我國的汽車要想趕上世界一流水平，除了技術的因素外，在汽車造型設計方面也要特別重視。我國的汽車藝術形象應表達出當代的社會精神面貌，反映我國的科學技術水平以人民的氣質，藝術形象應為廣大人民所理解和喜愛。設計是一種文化，是一種智慧性勞動，是產品設計附加值的重要內涵。其中一個民族長期以來形成的審美觀念、美學、造型藝術觀念都是我們進行汽車造型設計的基礎和靈感來源。汽車造型主要涉及科學和藝術兩大方面。設計師需要懂得車身結構、制造工藝要求、空氣動力學、人機工程學、工程材料學、機械制圖學、聲學和光學知識。同時，設計師更需

7、要有高雅的藝術品味和豐富的藝術知識，如造型的視覺規(guī)律原理、繪畫、雕塑、圖案學、色彩學等等。另外，汽車作為一種商品，設計師還要考慮成本和顧客的心理需求。設計師在精通這些知識的基礎上，不斷推陳出新，創(chuàng)作更富魅力的汽車形體。這就要求汽車造型設計師應該掌握技能：1.富于創(chuàng)造性；2.卓越的實施表現力；3.較寬的知識面；4.良好的合作精神 中國第一家汽車設計公司于1999年由同濟大學汽車系的雷雨成等幾名教授創(chuàng)建. 目的就是象國外的設計公司一樣為中國人開發(fā)中國人自己的汽車，給中國人爭一口氣。近年來，中國自主品牌汽車造型設計有很大進步，對比例和一些設計亮點的把握已見功底，但還遠未進入全球主流設計 。因此，我

8、們需要更加努力探索這個領域從而制造出具有中國特色的汽車。 中國汽車造型設計精英大賽獲獎車輛 第一章汽車車身造型的發(fā)展史及演變趨勢 從汽車的誕生發(fā)展到現在，隨著汽車技術的不斷進步以及人們審美觀和欣賞能力的不斷提高，汽車車身造型由最初的馬車型、箱型，到后來的流線型、甲殼蟲型、船型，發(fā)展到現在的楔形及各種流線型。隨著人們對汽車動力性、舒適性、安全性和經濟型要求的提高，使得汽車技術，特別是機械工程學、人機工程學、空氣動力學及電子學等得到了極大的發(fā)展和完善，這也大大促進了汽車造型的發(fā)展；另外，不同的國家、民族以及汽車制造廠家對汽車造型也會有重要的影響。以下對于不同時期的汽車造型

9、及各自的特點加以敘述。 技術開發(fā)時代 1885年，德國工程師卡爾本茨(1844-1929)在曼海姆制造成一輛裝有0.85馬力汽油機的三輪車（如圖2-1）。德國另一為工程師戈特利布戴姆勒(1834-1900)也同時造出了一輛用1.1馬力汽油發(fā)動機作動力的四輪汽車（如圖2-2），這便是現代意義上的汽車。他們倆被公認為以內燃機為動力的現代汽車的發(fā)明者。1886年1月29日也被公認為汽車的誕生日。 圖2-1 奔馳1號 圖2-2 戴姆勒1號 從19世紀末到20世紀初，世界上相繼出現了一批汽車制造公司，除戴姆勒和奔馳各自成立了以

10、自己名字命名的汽車公司外，還有美國的福特公司、英國的羅爾斯羅伊公司、法國的標致和雪鐵龍公司、意大利的菲亞特公司等。當時的汽車外形基本上沿用了馬車的造型。因此，當時人們把汽車稱為無馬的“馬車”。 向生產型發(fā)展 在20世紀20年代左右，馬車型汽車很難抵擋風雨的侵襲，美國福特汽車公司在1915年生產出一種不同于馬車型的汽車，其外形特點很像一只大箱子，并裝有門和窗，人們稱這類車為“箱型汽車”。中國人引進后與中國的轎子相比，的確有異曲同工的味道,因此，“轎車”的名字由此而生。早期的箱型汽車以美國的福特的T型車（如圖2-3）最為著名，這種車以其結構緊湊、堅固耐用、容易駕駛、價格低廉而受到歡迎，年產量達

11、到30萬輛，在美國車壇上風靡一時。 圖2-3 1915年美國產福特T型汽車 流線型的誕生 隨著生活節(jié)奏的加快，人們對車速的要求也越來越高。箱型汽車是不夠理想的，因為它的阻力大，大大妨礙了汽車前進的速度。1934年美國的克萊斯勒公司生產的氣流牌小客車，首先采用了流線型的車身外形。1936年福特公司在“氣流”的基礎上，加以精練，并吸收商品學要素，研制成功林肯和風牌流線型小客車。 流線型車身的大量生產是從德國的“大眾”開始的。1933年德國的獨裁者希特勒要求波爾舍(1875-1951)設計一種大眾化的汽車，波爾舍博士設計了一種類似甲殼蟲外形的汽車（如圖2-4）。波爾舍最大限度地發(fā)揮

12、了甲殼蟲外形的長處，成為同類車中之王，甲殼蟲也成為該車的代名詞。由于第二次世界大戰(zhàn)的原因，甲殼蟲型汽車直到1949年才真正大批量生產，并開始暢銷世界各地，同時以一種車型累計生產超過二千萬輛的記錄而著稱于世。 圖2-4 甲殼蟲型汽車 適用型的發(fā)展 二戰(zhàn)時期發(fā)展起來的軍用吉普車代表了這一時期汽車的發(fā)展主流，以適用性為主，主要車型為箱型。 軍用吉普車是美國對現代戰(zhàn)爭的奉獻。第二次世界大戰(zhàn)中，為適應戰(zhàn)爭需要，美國陸軍大尉羅伯特哈馬依特開始潛心研制一種小型軍用越野車。1940年由美國威利斯—沃朗德公司生產了第一輛軍用小吉普。盡管這以前德國人也有軍用越野車，但不叫“吉普”。 1942年，

13、威利斯公司與福特公司合作，制成了新一代“福特G503GPW型”，發(fā)動機容量為2200CC的吉普車。到了1944年，威利斯公司又開發(fā)了一種新型的民用吉普車，被譽為“多用途車”，英文為General Purpose Car，縮寫為“GP”。由于“GP”的讀音與美國的一位漫畫家施格于1937年底創(chuàng)作的一幅漫畫中的形象“吉普”（一種神通廣大的空想小動物，飛行時能發(fā)出“吉普！吉普！”的長叫聲）的聲音很相似，又因為美國士兵對這種多用途小車十分喜愛，深信它會像“吉普”一樣神通廣大，戰(zhàn)無不勝，因此“吉普車”的名字就在全美傳開，直至風靡全世界。 最初研制成功的吉普車，時速65英里，行程300英里，載重0.25

14、噸，發(fā)動機71馬力，是一種小型軍用越野車。主要用于輸送步兵營所裝備的輕武器，也可作通訊、偵察和指揮車使用。當時的美軍海軍陸戰(zhàn)隊給它的命名是“M38型”，如圖2-5所示。今天，伴隨科技日益進步，吉普車的樣式、性能等都比過去有了長足的發(fā)展。 圖2-5 M38型軍用吉普車 產業(yè)化時代 美國福特公司經過幾年的努力，于1949年推出具有歷史意義的新型福特V8型汽車，如圖2-6所示。這種車改變了以往汽車造型的模式，使前翼子板和發(fā)動機罩，后翼子板和行李艙罩溶于一體，大燈和散熱器罩也形成一個平滑的面，車室位于車的中部，整個造型很像一只小船，所以人們把這類車稱為"船型汽車"。這種車是設計者首次把人體

15、工程學應用在汽車的設計上。強調以人為主體的設計思想。船型汽車不論從外形上還是從性能上來看都優(yōu)于流線型汽車，并且還較好地解決了流線型汽車對橫風不穩(wěn)定的問題。從50年代開始一直到現在，不論是美國還是歐亞大陸，不管是大型車或者是中、小型車都采用了船型車身，從而使船型造型成為世界上數量最多的一種車型。 圖2-6 福特V8 減少公害時代 船型汽車尾部過分向后伸出，形成階梯狀，在高速時會產生較強的空氣渦流。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像魚的脊背，所以這類車稱為“魚型汽車”。 1952年，美國通用汽車公司的別克牌轎車開創(chuàng)了魚型

16、汽車的時代。與流線型汽車相比，魚型汽車的背部和地面的角度比較小，尾部較長，圍繞車身的氣流也比較平順，渦流阻力也較小。另外魚型汽車基本上保留了船型汽車的長處，車室寬大，視野開闊，舒適性良好。最初的魚型車是美國1952年生產的別克牌小客車，如圖2-7所示。1964年美國的克萊斯勒順風牌采用了魚型造型，自順風牌以后，世界各國逐漸生產魚型汽車 圖2-7 1952年別克小客車 由于魚型車后窗玻璃傾斜太甚，面積增加兩倍，強度下降，產生結構上的缺陷。魚型車還有一個潛在的重大缺點，就是對橫風的不穩(wěn)定性。魚型車發(fā)動機前置，車身重心相對前移，一般來講橫風的風壓中心和車身重心接近。但由于魚型車的造型關系

17、，在高速時會產生一種升力，使車輪附著力減小，從而抵擋不住橫風的吹襲，發(fā)生偏離的危險。魚型車的這一缺點，人們想了許多方法加以克服，例如人們在魚型車的尾部安上一只翹翹的“鴨尾”，以克服一部分揚力，這便是“魚型鴨尾”式車型。 為了從根本上解決魚型汽車的升力問題，人們設想了種種方案，最后終于找到了一種模型的設計方法。就是將車身整體向前下方傾斜，車身后部像刀切一樣平直，這種造型能有效地克服升力。第一次按楔形設計的汽車是1963年的司蒂倍克阿本提，這輛汽車在汽車外形設計專家中得到了極高的評價。1968年，通用公司的奧茲莫比爾托羅納多改進和發(fā)展了楔形汽車。楔形造型得以在賽車上廣泛應用，如20世紀80年代的

18、意大利法拉利跑車（圖2-8），就是典型的楔形造型。楔形造型對于目前所考慮到的高速汽車來說，無論是從其造型的簡練、動感方面，還是從其對空氣動力學的體現方面，都比較符合現代人們的主觀要求，給人以美好的享受和速度的快捷感。 圖2-8 20世紀80年代的法拉利跑車 未來汽車 汽車發(fā)展到魚型，關于空氣阻力的問題就已經基本解決了，楔型繼承了這一成果，并有效地克服了魚型車的升力問題，使汽車的行駛穩(wěn)定性有了顯著的提高，楔型成為目前較為理想的車身造型。未來汽車的造型必然是在楔型車的基礎上加以改進。例如，把前窗玻璃和發(fā)動機罩進一步前傾，尾部去掉階梯狀，成為真正的楔型。車窗玻璃和車身側面齊平，形成一個

19、平面，后視鏡等將通過合理的造型，以取得最低的風阻力，或者由車內的電視屏幕來代替。總之，未來汽車的造型將更為平滑、流暢?！　? 未來汽車還有向一車多用的趨勢發(fā)展，為了使一車多用，人們設想了一種組合式汽車。這種車有一個車頭部分(主要裝有動力系統)，既可獨立使用，也可以和不同的車箱連接，成為小貨車、旅游車、冷藏車以及賽車等，根據需要隨時更換。 在未來的汽車世界里還會出現一種叫做“空中公共汽車”的車輛，它具有陸空兩用的優(yōu)點，既可以和普通公共汽車一樣在陸上行駛，也可以開進特殊的飛機上，作空中旅行，減少了乘客上下飛機的麻煩，如圖2-9所示為瑞士Rinspeed公司展出的Rinspeed Splash水陸

20、空三棲汽車?！　? 圖2-9 Rinspeed Splash水陸空三棲汽車 不僅如此，電腦被廣泛地運用在汽車上，也將是未來汽車的重要標志。將來的汽車裝上電腦指揮系統?？梢园疡{駛員的意志和外界行駛條件結合起來轉化成電信號，然后集中輸送到微處理器，經過分析計算后，向車輛的各個部分發(fā)出指令。使汽車更為安全可靠。甚至可以出現無人駕駛的“智能”汽車。 　　 將來還會出現更多造型奇特、性能卓越的汽車。例如，履帶式氣墊車，用充氣的橡膠履帶來代替汽車的輪子，可以在泥濘道路或沼澤地自由行走。無輪步行式汽車，是仿照動物行走的特征制造的，裝有四條腿，下坑洼、涉泥濘都非常靈活?？傊磥砥嚤任覀儸F在想象要

21、豐富得多。 第二章 車身造型設計 2.1 美學的應用 人的美感，是一種精神活動。人在生活實踐中，經常接受作用于其感覺器官的無數刺激，并且學會把各種感覺聯系起來，形成對外部世界的信號系統。這種與外界的聯系，在人腦子里構成一定的概念和情趣，表現一定的反射。當某種形象重復再現時，就會激起這種概念和情趣，導致興奮或愉快。 人的審美態(tài)度是在長期生活實踐中形成的。由于人的社會經歷不同，因而對客觀事物的審美見解也各有所異。但并非人類對客觀事物沒有審美標準。由于每個人都生在活在社會之中，這種因人而異的審美個性又必然寓于社會的共性之中，受到

22、社會客觀條件的制約，表現為一定的傾向性和一致性。因此對于特定時代和社會環(huán)境及特定的人群，總會存在共同的審美標準。 人們對汽車造型的審美也存在一定的規(guī)律性。這些規(guī)律雖然有其多方面的因果關系，但從造型藝術的觀點來看仍可以做出歸納。 1）整體統一 1.整體感 藝術作品中如果隨便把各個局部毫無聯系地湊合到一起，這個作品的效果不可能獲得整體感。例如某一房間內的陳設都是精制的，但其各件物品的造型之間沒有聯系，而是湊合在一起，就不可能獲得整體感。整體感的產生是由于各個部分有機地聯系起來，相互呼應，從而組成整體。這樣才可能反映出一定的主題和它的構思內容，才可以產生藝術感染力。整體包括局部，，局部又表現

23、整體。整體與局部相輔相成，不可脫節(jié)。表現整體感要避免.[1]。 各個局部平均對待，一律突出表現，形成多中心或互相競爭局面，造成模糊紊亂的感覺。 過分表現某個局部，喧賓奪主。 對可能干擾主題的局部或應該省略刪去的部分不肯刪節(jié)，造成多余和繁瑣。 汽車造型的整體感是現代工業(yè)設計的共同趨勢。從原始汽車造型復雜繁瑣的形式發(fā)展到現代化的汽車造型，固然是由于汽車各部分機構本身性能結構的進展所致，例如大曲面復蓋件，曲面玻璃，附件燈具的新結構等等，但把這些新的部件有機地結合成為整體仍須通過造型設計。雖然轎車的功能并無根本的區(qū)別，但汽車各部分以及其整體的形狀變化很大。而其最重要的可以概括說是造型的整體化與

24、流線型化。汽車的基本結構布局到所有附件都延續(xù)連貫，而它們的造型則從原來無機地堆積組合發(fā)展成為有機地結合成整體。明顯地看出翼子板、車燈、保險杠、頂蓋和車窗都組合在一個整體之中。 2.整體中的統一與變化 整體統一并不是要求千篇一律.如果沒有變化也就無所謂統一了。正如單調音響和平淡的造型不可能表現明確的主題，不可能獲得良好的效果。在汽車造型中正是由于汽車各部分功能與形狀的差異，存在許多重復、對比、呼應等等的形式才可以有機地把它們組織起來形成一個內容豐富的統一整體，表現出一定的主題。 （1）重復：在汽車造型中往往出現一定形體、線條的重復。而正確地利用重復可以從中產生造

25、型的呼應和一致，容易構成一定的主調形式。但是簡單的重復易于形成單調、呆板，因為簡單的重復沒有變化，我們希望的重復是有變化的重復。有變化又有聯系，既多樣又統一。例如在車身的一定曲線或曲面形式，或楞線，浮雕凹凸的形式往往是一種有變化的重復，由此產生和諧統一的感覺[2]。 （2）主調：造型的主調相當于一切藝術作品的主題，主題就是其藝術思想內容的反映。只有鮮明的主題，藝術作品才會有強烈的感染力，才可以激起人們的心理反應。汽車造型效果給觀看的人最明顯的印象就是造型的主調，或曰基調。為了突出主調的效果，在造型中可以采用重復的手法，也可以采用對比的手法，或者用夸張的手法。而忌諱主次不分或形成兩種均勢的成分

26、。否則，不可能在造型效果上給人以明確的印象。次要成分對主題只應起到烘托的作用。 （3）對比與協調：為了顯示一種主要的成分往往可以通過對比取得襯托的作用。對比的雙方失去一方，矛盾就不再存在?？梢妼Ρ仍谒囆g技巧中的重要意義。在造型中對比的使用不可過分強烈，否則可能產生沖突對抗的效果，反而破壞了主要方面。在汽車造型中，例如車身前、中、后三段比例中，其中一段短小可能顯得另外部分相對地長大，這就是對比起到地作用。在處理局部造型時，往往可利用對比去襯托主要的成分，從而達到造型主調所需要的效果。 協調是對比的反面，協調來源于確切合適的對比，如果沒有對比，只求協調就可能造成單調的一致性，無從形成主調與統一

27、的效果。在汽車造型中對比的藝術手法不只應用于形體上，而且色彩設計中也同樣是這個道理。 二、比例 人對比例的感覺來源于實踐中經常遇到的物質形體所存在的數量關系。如果使這些比例在藝術品中重復再現時，常常能使人易于接受和理解，反之與之相差懸殊的比例關系則使人感到生疏突然，較難適應。但是在汽車設計中形成的比例概念多數是從汽車的性能、結構、制造工藝等要求經過總布置的安排而確定下來的。如汽車外形的基本尺寸軸距、總長、總寬、總高、前懸、后懸的長度以及車本身中車窗與裙部高度，前、中、后三段長度等的比例。事實上這些比例的形成與確定并非出自造型設計，而常常會在造型設計時發(fā)現某些從視覺上不合適的比例關系。為了使

28、汽車獲得勻稱的比例，造型設計師應與總布置設計師一起對上述基本尺寸進行適當調整，以形成各種比例關系的聯系協調。還應作出若干方案進行比較選擇。 三、均衡與穩(wěn)定 1．均衡量 造型藝術中的均衡是指藝術品各部分形象的分布情況的平衡感。這種均衡感并不能從單純的物體重量或體積直接產生的平衡而取得，而更重要的是從視覺感受的分量分布取得。應當注意，均衡決不是主次不分，一律平等對待。相反，在造型設計中應盡力避免如此。恰當的對比也可以形成均衡感，因為對比使主題更顯示其在全局上的主要作用，得到更好的均衡感。 2．穩(wěn)定 造型設計中要求穩(wěn)定感是為了使人產生不致傾倒的感覺，由此而感到安祥、輕松。對于汽車，作為高速

29、運動的物體的形象如果沒有穩(wěn)定感是難以令人接受的。這一點和物理學的客觀規(guī)律是完全一致的，只有穩(wěn)定的物體才可能調整運動。 對稱的造型是有助力于穩(wěn)定感的形式之一，但在汽車造型中由于汽車結構、附件布置有時不可能全部對稱。事實上造型對于對稱的追求只是相對的，有時由于產品結構上的局限而無法取得造型上的對稱效果，則可采用浮雕、色彩或裝飾上的手法形成視覺上的均衡感。在汽車造型中有時過分的表現對稱會導致呆板，所以胡很多車型上將水箱面罩上的標志或附件的布置有意形成一定的變化，但這以不破壞均衡而改善過分呆板的局面為限。 四.審美觀點 還有一個非常重要的，而有常被人忽視的方面，就是人的精神因素——審美觀點。而人

30、的這一因素是與他民族文化、國家歷史、社會背景、生活環(huán)境及個人修養(yǎng)等成分密切相關的。 中華民族有五千年的文明歷史，有非常豐厚的文化底蘊和燦爛的文明?！爸杏埂焙汀昂汀钡乃枷霃墓诺浇袷冀K是我們的文化、藝術和設計思想的精髓。儒家“中庸”的思想就是不管部分如何變化，由內到外、自始自終都有一條主線貫穿其中，它提供了一種整體、全局、綜合看待事物的思想[3]。“天有時、地有氣，材有美，工有巧，合此四者，然后可以為良”，古代這種系統的、整體的工藝觀、設計思想在今天仍然適用。這一思想反映了中國的造型藝術是一種整體藝術，它是各種藝術、技術的有機結合體。這種思想體現在造型藝術上強調結構上要前后左右布局呈現均齊的勢態(tài)

31、，結構嚴謹、方正、井井有條、嚴肅、穩(wěn)定的藝術效應。尊禮文化的封建造型藝術重文質彬彬的“君子之風”和“重質輕飾”，這種延續(xù)下來的社會心理使中國人比較接受規(guī)整、嚴肅、穩(wěn)定的汽車造型。由于德國式汽車造型的設計嚴謹、功能之上等設計特點比較符合中國人的社會心理，使得德國產的大眾系列車在中國比美國、意大利、韓國車好賣得多。上圖的“寶來”汽車其造型有方有圓，暗應國人天圓地方之說，其審美頗合我國人審美之情趣，更寓意一種和氣生財的“中庸”之道。號稱中國第一輛駕駛者之車——寶來強調了駕駛的樂趣，強勁的動力內斂于穩(wěn)重大氣的外型之下，將運動型和公務型車的優(yōu)點融合到了一起，也是體現了一種“中庸”之道。道家“和”的思想反

32、映了中國人的“天人和一”、“親近自然”的情感與看待事物、創(chuàng)造事物的準則。它反映在造型藝術上是要重視自然美與人工美的有機結合，老莊進一步提出了“天道運而無所積，故萬物成”、“樸素而天下莫能與之美”的思想。這一思想明確強調了“道”的功能，人工活動不能破壞事物“樸素”的內在功能要求，造型的適用性居第一位，造型的人工裝飾居第二位。莊子美學講究自然、恬淡、樸素，并認為美應以天地事物自然本性為榜樣；表現在汽車造型上就是選擇的材料要體現自然的本性、自然美，因此現在很多高檔一點的汽車其內在都盡量多使用木制品或仿木頭紋樣的塑料制品，來提高人與車的親近系數。 以上的這些中國人的傳統文化中的思想流傳了幾千年

33、，潛移默化形成了一種集體無意識。設計師也是這種無意識中的一員，不過是他比其他人能敏銳的觀察、更好的表現出來而已 2.2 空氣動力學的應用 一、空氣動力學的基本概念 空氣阻力 眾所周知，車速越快阻力越大，空氣阻力與汽車速度的平方成正比。如果空氣阻力占汽車行駛阻力的比率很大，會增加汽車燃油消耗量或嚴重影響汽車的動力性能。據測試，一輛以每小時100公里速度行駛的汽車，發(fā)動機輸出功率的百分之八十將被用來克服空氣阻力，減少空氣阻力就能有效地改善汽車的行駛經濟性，因此轎車的設計師非常重視空氣動力學。在介紹轎車性能的文章上經常出現的“空氣阻力系數”就是空氣動力學的專用名詞之一，也是衡量現代轎車性

34、能的參數之一。 空氣阻力系數 汽車在行駛中由于空氣阻力的作用，圍繞著汽車重心同時產生縱向，側向和垂直等三個方向的空氣動力量，對高速行駛的汽車都會產生不同的影響，其中縱向空氣力量是最大的空氣阻力，大約占整體空氣阻力的百分之八十以上。它的系數值是由風洞測試得出來的，與汽車上的合成氣流速度形成的動壓力有密切關系。當車身投影尺寸相同，車身外形的不同或車身表面處理的不同而造成空氣動壓值不同，其空氣阻力系數也會不同。由于空氣阻力與空氣阻力系數成正比關系，現代轎車為了減少空氣阻力就必須要考慮降低空氣阻力系數。從50年代到70年代初，轎車的空氣阻力系數維持在0.4至0.6之間。 二、汽車外形的演變

35、與空氣動力學的關系 走近汽車，首先會被它的外貌吸引。神采各異的面孔是怎樣演變過來的？ 最初生產的汽車是篷體的，像馬車，只不過車的動力由馬匹改為內燃機。后來篷體改為廂體，廂體是矩形的，人們稱它為箱型。早在20世紀初大規(guī)模生產的福特T型汽車就是一種箱型汽車，它奠定了以后汽車的基本造型。 隨著汽車速度的增加，風阻問題提到了設計日程上來，尤其是講究速度的小型汽車。 1．空氣阻力的五個組成部分 平常說的風阻大都是指汽車的外部與氣流作用產生的阻力。實際上，流經汽車內部的氣流也對汽車的行駛構成阻力。研究表明，作用在汽車上的阻力是由5個部分組成的。 a、外型阻力，

36、指汽車前部的正壓力和車身后部的負壓力之差形成的阻力，約占整個空氣阻力的58%； b、干擾阻力，指汽車表面突出的零件，如保險杠、后視鏡、前牌照、排水槽、底盤傳動機構等引起氣流互相干擾產生的阻力，約占整個空氣阻力的14%； c、內部阻力，指汽車內部通風氣流、冷卻發(fā)動機的氣流等造成的阻力，約占整個空氣阻力的12%； d、由高速行駛產生的升力所造成的阻力，約占整個空氣阻力的7%； e、空氣相對車身流動的摩擦力，約占整個空氣阻力的9%； 2. 降低風阻的主要方法 降低風阻有兩個主要的辦法，減少迎風面積和采用流線形狀。降低車廂高度可以有效地減少迎風面積

37、，例如人們所稱的"船型"車身形狀，分有發(fā)動機艙、乘員艙和行李艙，象駕駛艙建在甲板上的船，增加長度，降低高度，有效減少迎風面積。我們知道，作為乘載工具，迎風面積的減少是有限的，一種稱為"楔型"的高速汽車在減少迎風面積方面可謂是登峰造極，但是楔形的運載空間很小，多作為賽車。 而流線型則可以減少空氣流經車身時產生的渦流，從而減少阻力。例如甲殼蟲形狀的汽車，就具有比較明顯的流線形狀，典型代表是德國大眾汽車廠生產的"甲殼蟲" 車。人們寄希望于流線型，但是，流線型同樣不是汽車的理想外型。人們常用的是流線型的各種變形，如斜背式、魚形、滴水形……或者是它們的某種組合。 所以說，流線型不是特

38、定的車型。流線型是指空氣流過不產生旋渦的理想形狀，流線型應用的最高境界是飛機的機翼。上述的甲蟲型、魚型、楔型、滴水型都具有不同程度的流線型特征，但是作為以運載為主要目的的陸路運輸工具，絕對的流線型是不現實的。流線型也有它的弊病，就是高速行駛時會產生升力，影響駕駛穩(wěn)定性。為了克服這個弊病，設計師還要在車身上安裝導流板和擾流板。 能源危機后，各國為了進一步節(jié)約能源，降低油耗，都致力于降低空氣阻力系數，現在的轎車空氣阻力系數一般在0.28至0.4之間。 據試驗表明，空氣阻力系數每降低百分之十，燃油節(jié)省百分之七左右。曾有人對兩種相同質量，相同尺寸，但具有不同空氣阻力系數(分別是0.4

39、4和0.25)的轎車進行比較，以每小時88公里的時速行駛了100公里，燃油消耗后者比前者節(jié)約了1.7公升[4]。考察轎車車形的發(fā)展史，從本世紀初的福特T型箱式車身到30年代中型的甲蟲型車身，從甲蟲型車身到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，都不是某一時期單純的工業(yè)設計的產物，而是伴隨著現代空氣動力學技術的進步而發(fā)展的?？諝庾枇ο禂翟谶^去的轎車手冊中從未出現過，今天則是介紹轎車的常用術語之一，成為人們十分關注的一種參數了。 三、導流板與擾流板 現代轎車的經常時速已達100公里左右，最高時速更達200公里以上，因此轎車的車身

40、設計既要服從空氣動力學，要有盡量低的空阻系數，又要采取措施，在車身的前后端安裝導流板和擾流板，以保證轎車的行駛安全。 在空氣動力學上，有法國物理學家貝爾努依證明的一條理論：空氣流速的速度與壓力成反比。也就是說，空氣流速越快，壓力越小；空氣流速越慢，壓力越大。例如飛機的機翼是上面呈正拋物形，氣流較快；下面平滑，氣流較慢，形成了機翼下壓力大于上壓力，產生了升力[5]。如果轎車外型與機翼橫截面形狀相似，在高速行駛中由于車身上下兩面的氣流壓力不同，下面大上面小，這種壓力差必然會產生一種上升力，車速越快壓力差越大，上升力也就越大。這種上升力也是空氣阻力的一種，汽車工程界稱為誘導阻力，約占整車空

41、氣阻力的7%，雖然比例較小，但危害很大。其它空氣阻力只是消耗轎車的動力，這個阻力不但消耗動力，還會產生承托力危害轎車的行駛安全。因為當轎車時速達到一定的數值時，升力就會克服車重而將車子向上托起，減少了車輪與地面的附著力，使車子發(fā)飄，造成行駛穩(wěn)定性變差。 為了減少轎車在高速行駛時所產生的升力，汽車設計師除了在轎車外型方面做了改進，將車身整體向前下方傾斜而在前輪上產生向下的壓力，將車尾改為短平，減少從車頂向后部作用的負氣壓而防止后輪飄浮外，還在轎車前端的保險杠下方裝上向下傾斜的連接板。連接板與車身前裙板聯成一體，中間開有合適的進風口加大氣流度，減低車底氣壓，這種連接板稱為導流板。在轎車行

42、李箱蓋上后端做成象鴨尾似的突出物，將從車頂沖下來的氣流阻滯一下形成向下的作用力，這種突出物稱為擾流板。 還有一種擾流板是人們受到飛機機翼的啟發(fā)而產生的，就是在轎車的尾端上安裝一個與水平方向呈一定角度的平行板，這個平行板的橫截面與機翼的橫截面相同，只是反過來安裝，平滑面在上，拋物面在下，這樣車子在行駛中會產生與升力同樣性質的作用力，只是方向相反，利用這個向下的力來抵消車身上的升力，從而保障了行車的安全。這種擾流板一般安裝在時速比較高的轎跑車上（參閱圖示轎車）[6]。目前不少轎車都裝有導流板和擾流板，藉以提高轎車的性能。 四、車身外型設計的兩對矛盾 首先，乘駕舒適需要足夠的車

43、內空間，而要得到寬敞的空間就要增加汽車外型的尺寸。汽車的外型尺寸，尤其是橫截面尺寸的增加，勢必增加汽車的迎風面積，直接影響汽車的風阻系數。這樣，舒適性與動力性就構成了一對矛盾。這對矛盾在汽車的速度比較低的時候影響不大，早期的汽車基本上是箱式的，汽車的外型完全根據內部的需要來設計。 隨著汽車技術的發(fā)展，汽車的速度越來越高，風阻的矛盾就越來越突出。研究表明，隨著速度的增加，路面阻力增加很小而風阻增加卻很大。一般的箱式車，車速在每小時30公里以下時，消耗在路面阻力上的功率大于克服風阻所消耗的功率。而在這個速度以上，消耗在風阻上的功率就急劇增加。到了每小時70公里左右的速度，克服風阻所需要的

44、功率就會超過路面阻力。如果速度超過每小時100公里，絕大部分的功率就消耗在克服風阻上了[7]。 風阻的主要因素有兩大方面，一是迎風面積，二是渦流。減少迎風面積的主要措施是減低車廂的高度。減少車廂的寬度雖然也能減少橫截面的面積，但一般情況下效果不如減少高度顯著。為了保留足夠的內部空間，保證有舒適的乘坐空間，汽車的截面是不可以隨意減少的。為了進一步減低風阻，就要從減少汽車行駛中產生的渦流入手。 我們在大街上常?？吹揭恍┐筘涇囻傔^后，馬路上的塵土、紙屑打著轉滿天飛，這就是汽車行駛攪動空氣形成的渦流。汽車的前擋風玻璃、車頂、車側、車后都可以產生渦流。研究渦流最有效的手段是風洞試驗，

45、汽車模型靜止于隧道型空間中，車身周圍是高速流動的空氣，這樣來模擬汽車高速行駛的條件。通過安裝在車身各部分的傳感裝置測量空氣的運動。從而了解渦流的運動情況。研究表明，具有流線型車身的汽車抗渦流的性能最好。 流線型車身的縱截面與飛機機翼的的形狀相似，高速運動時會產生升力，對行駛穩(wěn)定性產生負面作用。這就產生了第二對矛盾，即動力性與安全性的矛盾。為了增加穩(wěn)定性，現代汽車車身造型在流線型的基礎上不斷改進，車身重心前移、前低后高、增加尾部縱截面的相對面積、增加攪流板等等。 舒適性與動力性、動力性與穩(wěn)定性，如何解決這兩對矛盾構成車身設計歷史的主流話題。汽車的車身從箱型、甲殼蟲型發(fā)展到船型

46、、楔型和現在的滴水型，以及在這些形狀基礎上的許多變種，其內在的驅動力就是這兩對矛盾的平衡過程。汽車車身的設計工作流程，也從單純的由內向外發(fā)展到由外向內、內外結合的方式，向更加人性化的方向不斷發(fā)展。 第三章 造型設計的手法和技巧 采用平行、垂直、放射、曲率相等、曲率相似等線型將車身有機地組織起來。 除了希望汽車具有活動外形感外，還希望外形美觀、協調和豐富多彩。 3.1 在汽車上采用重復的形樣和線條 采用一些重復的零件（如窗及窗框等），能使汽車各部分更加協調和統一。 缺點：這種標準零件的重復，多為精確的重復，容易給人單調之感，且動感也差。 3.2 采用有組織的線條 汽車線型組織多采

47、用——既使車身的線條豐富多采，又能構成生動形象的形體。如汽車前圍、前后風窗、側窗的比例劃分，相互平行的曲線也屢見不鮮。 例曲線的應用 在車身上采用比例曲線，對美化汽車的藝術形象有很大作用。 采用“車身制表面”工作，在同一零件的曲面上將會有很多比例曲線→使零件更為完整。 汽車各個部分可以用比例曲線進行呼應。 圖a)是轎車前翼子板切口的側面形狀。為使后翼子板切口形狀與之呼應，可用改變Y座標的比例的方法來獲得一條比例曲線（圖b）。——前后兩翼子板切口曲線達到了既有重復，又有變化的效果。 線型的組織應使整車協調，力求避免某個局部出現線型紊亂和不協調現象。

48、 第四章 中國文化對汽車造型設計的影響 5.1 諧音”“借用”“引申”等的應用 在中國傳統造型藝術文化中，人們自古以來十分重視在造型藝術中用“諧音”、“借用”、“引申”等方式來發(fā)揮寓意象征的力量。在中國人的觀念中，缺乏寓意的造型是沒有任何意義的。這種寄祥瑞于物、物我相應的方式也是中國傳統文化中“天人合一”的表現之一，在汽車設計中應放到重要的位置上來。 （1）“諧音”的運用 在中國傳統文化中，對事物取名時講究信、達、雅，喜歡用“諧音”的方式來祈求吉祥如意或獲得力量。這一點在汽車廠商在給汽車取名時尤其突出。如大眾“寶來”汽車其原型車是BORA，來自意大利語，是風暴的

49、意思。同樣的BORA轎車，在引進入中國市場上時有兩個名字："“寶來”和“跑樂”。惟一不同的是，"寶來"來自一汽大眾，"跑樂"則是來自德國大眾的進口車。 “寶來”是中國傳統文化中非常吉祥的名稱，有進財的意味，對該車的銷售起到非常好的推廣作用。而“跑樂”卻諧音“跑了”，有去財的意味，不利于品牌的推廣。又如日本的凌志，凌志有凌云之志的意思，而且暗合蘇東坡在《前赤壁賦》里表現的憑虛御風、飄飄乎不知其所止的那種意境，適合中國人的理解和欣賞習慣。而其改名為雷克薩斯，缺乏一種東方文化的意境就成為敗筆。 （2）“借用”的運用 在中國傳統文化中，喜歡用“借用”的方式來寓意內涵。許多人工物的造型特征

50、來源于自然物的抽象或者是來源于其他一些已沉淀的人們喜聞樂見的物的造型特征。如泛亞設計的一款概念車——鯤鵬（如圖2），其側面酷似一尾游動著的魚的形象，仿魚眼車燈、魚鰭把手等局部元素也無不惟妙惟肖地展現了魚的低風阻流線型外觀和簡潔動感的特點。同時，貫穿整部概念車的突破性的超大面積前窗、天窗和后窗的設計，不但使得七人座的駕駛乘坐空間視野開闊明亮，更展現了設計師新銳的設計創(chuàng)意和領先時代的創(chuàng)作理念。又如京劇藝術中臉譜的造型元素是人們喜聞樂見的造型特征，中意客車（如圖3）將這一元素運用其中，就成為充滿靈性的有生命之物。 （3）“引申”的運用 在傳統造型藝術文化中十分重視用他物的品質來“引申

51、”發(fā)揮寓意象征的力量。如泛亞設計的一款概念車“暢意”，它以獨特的方式詮釋了“中國文化，中國車”的設計理念。如意狀的副儀表板設計是內飾最大的亮點。如意是中國傳統吉祥物的代表，傳說具有鎮(zhèn)宅、辟邪的作用，被中國人視為好運的象征。安置在車輛中部的“如意臺”不僅美觀大方，還包含了“進出平安”的美好愿望。卷軸式的座椅調節(jié)旋鈕，設計靈感來源于中國古代的畫卷，為“移動的家”增添了一股寧靜而雅致的書卷氣。椅背上的琉璃鑲嵌給后排乘客五彩繽紛的景致效果?！皶骋狻钡膬蕊椩O計充分體現了設計人員的想象力和中國的人文特色，具有很強的視覺沖擊力。 （5）各種影響的綜合 在設計本土自主車型時，上述的影響不會是單

52、一的出現，往往是一種綜合的體現。在外觀上，碧玉色的車身設計，源于古典玉石的顏色和絲綢的質感。諸多線和面的結合，形成了不同的明暗效果，造就了變幻多彩的視覺效果。中國古代建筑屋檐的獨特“飛檐”造型也激發(fā)了設計師的創(chuàng)作靈感。車頂的弧線尾部順著腰線的弧度略微上揚，不僅使車身整體曲線更加飄逸流動，亦造就了“暢意”幾乎兩倍于普通轎車的充裕行李空間。全景式天窗使車內乘坐空間和車外自然環(huán)境渾然一體，不僅在外觀上更加時尚動感；也充分體現了中國古代道家的“天人合一”的理念。向前傾斜的車身線條讓“暢意”展現出一觸即發(fā)的起跑姿勢。 東方式的左右對開移門，配合無 B柱時尚設計，不僅方便乘坐人員上下車，也使精致的內飾設計

53、展露無遺。 5.2 在造型中表現民族風格和時代感 我國汽車的藝術形象，應具有中國的民族特色，表達中國社會的精神面貌。即具有時代感，反映先進的科學技術與文化，以及人們的精神面貌。藝術形象應為廣大人民群眾所理解，所利用。 時代感——指人們對事物的審勢隨時代而不同。即藝術形象不能脫離人們的生產方式，生活方式、思想境界。 民族風格——指繼承我國在造型藝術上的優(yōu)良傳統，唯物地對待外來的東西，不能搞形而上學。 所謂民族風格，是指既要體現中華民族幾千年來在造型藝術上的優(yōu)良傳統，又應具有實用、經濟、美觀的效果。不要固定地去看一種花紋、一種形式。有人認為，只有幾種形式和幾種花紋才能體現民族的風格，如龍

54、、鳳，建筑上的尖頂（八角翹頂）、描金、琉璃瓦屋面等，這是片面的、形而上學的。 此外，一個國家，一個廠家乃至每個造型藝術家都有各自的特色。比較意大利和美國的汽車外形，就可感到兩國風土人情和傳統方面的差異。同一國家的各廠家，也都各具自己的風格，但這都不是決定汽車外形的根本因素，只不過是表現方法上的微妙不同。 結 論 通過此次設計，我深刻的體會到車身設計作為汽車設計中最活躍的一部分，近年來發(fā)展迅速。技術的進步已經從根本上改變了車身設計的面貌。 車身設計是一個艱巨而復雜的工程,廣泛牽涉到美學、人機工程學、空氣動力學、制造工藝學、材料工藝學、汽車總布置等學科的知識。一款車型的成

55、功，凝聚著大批設計人員的集體智慧和辛勤勞動。本次設計由于自身知識和經驗的限制，加之時間匆忙，可能部分設計內容不是很準確,甚至出現錯誤也在所難免。但通過這一次鍛煉，學到了一些設計經驗，學會了如何發(fā)現問題并設法解決問題，這些都為我在今后工作學習中的進一步的提高打下了堅實的基礎。 參考文獻： [1]黃金陵、黃天澤，《轎車車身結構與設計》,機械工業(yè)出版社，2002年10月第一版 [2]周一鳴、毛恩榮編著，《車輛人機工程學》,北京理工大學出版社，1999年12月 [3]蘇連第，中國造型藝術，天津人民美術出版社，2000 [4]吳亞良著，《現代轎車車身設計》，上?？茖W技術出版社，1999年3月 [5]郭竹亭主編《轎車車身設計》,吉林科學技術出版社2000年10月第一版 [6]余志生《轎車理論》機械工業(yè)出版社，2000年5月 [7] 萬麗容，現代汽車造型設計與分析，山東科技大學學報，2003.12