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中圖分類號:TB 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)23-0299-01
隨著科學技術的不斷發展,人們對于汽車設計的要求越來越高,在強大的市場需求下汽車產商也在不斷的更新汽車來滿足人們的需求,汽車的更新換代主要包括外觀造型、功能應用以及零部件改動,而汽車座椅作為汽車中重要的零部件在更新換代中更加頻繁。汽車座椅對于乘客和駕駛員而言是非常重要的,較好的汽車座椅不僅能夠滿足人們的舒適感給車上人員與一定的保護作用,而且還可以使得人們能夠欣賞其獨特的造型設計,給人們以視覺上的享受。但是座椅的設計并不是非常簡單,座椅的設計需要設計師考慮多方面的因素,如何在設計中兼顧多種功能就變得較為困難,本文主要針對汽車座椅的造型設計進行探究,以期望能夠獲設計出較好的汽車座椅,并使得所設計出來的汽車座椅能夠滿足人們越來越高的要求,即既具實用性也具觀賞性。
一、汽車座椅造型設計的因素分析
汽車座椅是汽車中的重要部件,而且關乎車上人員的安全性、舒適性以及方便性,人們在挑選新車的過程中也將汽車座椅作為一項重要的參考因素。而且人們現今不僅要求汽車座椅能夠滿足上述要求,而且還要能夠使得其造型美觀大方,下面將進行詳述。
1、舒適性設計
汽車座椅能夠使得人們直觀的感受到其舒適性,所以在汽車座椅舒適性的設計中需要參考以下原則,首先在座椅舒適性的設計中盡可能的考慮人體尺寸,遵循人機工程學原理。這樣人們在乘坐的過程中就會感覺到非常舒適[1]。由于每個人的身材并不是一致的,所以為了滿足人們對于舒適性的要求就要能夠使得座椅可以調節,即乘坐者可以變換坐姿,乘坐者可以通過調節座椅來滿足自身對于舒適性的要求。汽車座椅設計最為關鍵的一點就是能夠使得乘坐者坐姿舒適,即乘坐者的脊椎能夠保持在一個正常的彎曲狀態,這樣才能夠達到人體最為舒適的狀態。舒適的汽車座椅將能夠合理的分布體壓,而且還可以使得肌肉松弛,腿部血管能夠正常循環,避免長時間駕駛造成的疲勞。
2、安全性設計
汽車作為交通工具在行駛的過程中也具有一定的危險性,那么汽車座椅就是保障其安全的重要部分。那么在汽車座椅的安全性設計中就要參考以下原則,那么首先就要選擇具有足夠強度的骨架材料,這樣在汽車發生車禍的過程中車上的乘客所受到的傷害就會降低到最小。另外車內分為前后兩排座椅,在車禍產生的撞擊中座椅可能會產生移位或者斷裂變形等情況。這些情況的出現就會使得車上的人員受到較大的安全性危害[2]。那么在汽車座椅安全性設計的過程中就要能夠確保座椅的造型結構較難發生位移,并且座椅的使用壽命較長,不會在使用一段時間以后就產生結構上的變形以及材料上的損壞。
3、功能性以及人文性設計
雖然汽車座椅設計中舒適性和安全性是非常重要的,但是其功能性以及人文性也是非常關鍵的,良好的汽車座椅設計不僅能夠保障舒適性以及安全性,而且還能夠滿足功能性以及人文性。汽車座椅功能性設計主要是隨著科學技術水平的提高而提高的,汽車座椅功能性設計就是在座椅上添加其他功能,例如在座椅設計中增加坐墊加熱裝置,避免車上人員在冬季感覺到坐墊寒冷,或者增加座椅寬度的調節,或者是為特殊人群設計相應的座椅。使得其能夠在乘坐中感覺到舒適[3]。汽車座椅的人文性設計就是滿足人們的精神需求,通常而言檔次價格較高的汽車在座椅設計中其造型更加美觀,這是對于高層次人員進行設計的,那么對于中低端客戶也可以設計相應的造型來滿足其需求。
二、汽車座椅造型設計的流程及方法
汽車座椅造型設計的流程主要包括三個步驟,分別是設計前期、設計展開階段以及設計后期,在不同的設計階段中流程也有一定的區別,下面將進行詳述。
1、設計前期
汽車座椅造型設計的前期主要是弄清楚客戶的實際需求,即弄清楚消費群體所喜愛的風格。那么為了弄清楚消費群體的需求就需要進行相關的調查,首先是整體環境調查、其次是汽車行業環境調查最后是人文因素環境調查,整體環境調查就是了解未來行業的發展趨勢以及新技術的采用。汽車行業環境調查就是針對不同消費階段的人們采取怎樣的設計方案。針對用戶的需求來設計汽車座椅造型[4]。人文因素環境調查就是弄清楚人們對于汽車座椅造型的想法,并盡可能的滿足人們的設計需求。此外人文因素環境調查還需要能夠有效的控制開發成本,并且選擇合適的難易程度,從而來達到較好的設計風格。
2、設計展開階段
在進行設計前期的準備工作之后就可以大致確定人們的需求,那么根據人們對于汽車座椅的需求就可以對汽車座椅的形狀以及色彩進行分析。汽車座椅的形狀雖然在外部很難進行觀察,但是在車內卻是非常容易觀察的,而且汽車座椅也是汽車內飾的一部分。汽車座椅造型設計的好壞直接影響到汽車內飾整體情況[5]。而且汽車座椅的造型設計能夠帶給人們不一樣的視覺體驗,通過汽車座椅造型的某些設計將能夠喚醒人們內心的某種感受,那么在進行汽車座椅造型的設計過程中就要去尋找并且抽取出這種造型設計。色彩是人們最為直觀的感受,人們在觀察汽車座椅的過程中首先看到的是汽車座椅色彩,其次才是座椅的造型,汽車座椅的色彩將能夠帶給人們不同的感受,不同的色彩可以代表不同的語言含義,同樣性格不一樣的人們會選擇不一樣色彩的汽車座椅。汽車座椅的形狀以及色彩都是非常重要的,這個需要結合人們的實際需求來進行設計,這樣才能夠滿足人們的消費需求。
3、設計后期
汽車座椅造型設計的后期工作主要是對設計的產品進行評價以及跟蹤,通過結合設計前期所調查的數據結果以及中期的設計框架來完成汽車座椅的設計圖和效果圖,即形成了相應的設計方案,但是設計方法有很多種,如何才能夠挑選出最好的設計方法就是一個非常重要的問題。設計方案的最終確定是由問卷調查和專家評估來進行的,通過問卷調查以及專家評估來決定哪一種設計方法是最佳的方案,并且對選出的汽車座椅造型進行試生產,通過試生產出來的樣品來觀察是否能夠滿足人們的需求。
汽車座椅作為汽車中的一個重要零件其在設計中非常復雜,而且設計出較好的汽車座椅造型是非常困難的,根據本文所提出的幾個觀點將能夠為汽車座椅造型設計提供部分理論參考。
參考文獻
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關鍵詞:仿生設計;汽車造型;結構設計
仿生學在汽車造型設計中的應用為設計人員提供了豐富的靈感,從汽車出現之初,仿生學就在車型設計中得到了應用,并成為汽車行業車型創新的主要手段之一。近些年,我國汽車產業獲得了迅猛的發展,但是在自主設計領域和發達國家相比依然存在較大的差距,通過對汽車造型仿生設計的研究對于我國汽車造型設計的創新具有十分重要的意義。
1仿生學和仿生設計的概念分析
仿生學是對生物系統的結構原理、性狀以及行為進行研究,并將其應用于生產實踐中的一門學科,其中涉及到了生命科學、工程技術以及物質科學等多個專業領域的知識[1]。而仿生設計學則是在仿生學和設計學基礎上發展而來的一門學科,其涵蓋范圍十分廣泛。仿生設計的要點就是在設計的過程中將生物的特性完美的融入其中。由此可見,仿生設計學是以仿生學為基礎,分析研究生物系統中優秀性能、狀態等屬性,并進行適當的應用。自然界的生物種類十分豐富,不同氣候條件下生活的物種,在外形結構等方面都存在著巨大的差異,這是物種在長期的優勝劣汰下進化而來的,是物種生存的基礎。將這些要素應用于汽車設計中不僅能夠使汽車的造型更加獨特,同時也可以有效的解決設計中遇到的難題。
2仿生設計在汽車造型設計中的具體應用分析
2.1結構仿生在汽車造型設計中的應用
汽車造型設計中的結構仿生設計主要研究的是就是生物內部結構原理的實際應用。在自然界中,生物的結構具備多種功能,例如降低能耗、偽裝或是地域惡劣的自然環境等。經過長期的進化,許多生物都已經具備了十分優秀的結構,想這些奇特的結構應用于汽車造型設計中,對于汽車性能的提升具有十分重要的促進意義。例如,看似平凡的蜘蛛網和蜂巢,卻能夠抵御強烈風暴的侵襲,這種網狀結構常應用于汽車水箱面罩的進口處,其不僅具備較高的強度,還能夠保障冷卻發動機的進氣量。仿照魚的身體結構的仿生魚車型設計中,車身的后半部分借鑒了魚的階梯降脊背。魚在水中游動時,其脊背可以有效的降低自身和水之間的摩擦力,從而達到降低能耗,提升速度的效果。汽車設計便是應用了這一原理,將汽車和空氣的摩擦形式轉化為空氣與空氣的摩擦,實現了風阻系數的降低,提升了汽車的節能性能。同時,魚型汽車還具有視野寬闊,車室寬敞等優點。
2.2功能仿生在汽車造型設計中的應用
功能仿生設計主要研究的是生物體和自然物質具有的功能原理,并將這些的原理應用于現有技術系統的改進完善、更新或是新產品的開發[2]。自然界的生物經過長期的進化,良好的適應了其生存的環境,通過對其功能的模擬和演化,可以使汽車的實用性得到極大的提升。功能仿生設計應用于汽車造型設計最成功的例子就是鷗翼車門的設計,在土地資源日漸匱乏的情況下,節約占地面積對于環境的可持續發展十分有利。在汽車停靠開門時,不可避免的會占用面積。設計人員在進行汽車車門設計時,參考了鳥類飛行時的翅膀,在此基礎上模擬演化設計出獨特的鷗翼式車門。這種設計方式改變了傳統車門的開啟方式,巧妙的使用縱向開門的方式,不僅提升了車型的美觀度,還有效的節省了汽車占地面積。目前,這種技術已經在很多豪華動感型汽車上得到了普遍應用。
2.3形態仿生在汽車造型設計中的應用
形態仿生生動的展現出了自然界生物生存的狀態和過程,主要是對自然界生物的象征寓意和外部形態進行深入分析,使用一定的設計和處理方法將其融入到產品中。形態仿生設計可以分為具象形態仿生設計和抽象形態仿生設計兩種類型[3]。其中具象生態仿生設計是對自然生物的外形特征進行直接模仿。這種設計方法常應用于汽車內飾設計。抽象形態仿生設計則是在生物本身形態的基礎上,對其特點進行分析,并進行一定的延伸和拓展,應用到汽車的形態設計上。形態仿生設計在汽車造型設計應用中最典型的例子就是上世紀30年代波爾舍博士將甲殼蟲的形態如實的轉移到汽車的造型上,造就出了一款充滿個性的經典車型。這種設計不僅能夠有效的降低車身的迎風阻力,同時還凸顯出了內部的駕駛空間.
3結束語
綜上所述,隨著人們經濟水平的提升,人們對汽車的要求已經不再局限于功能,越來越多的使用者開始關注汽車帶來的感官體驗。在這樣的趨勢下,仿生設計在汽車造型設計中的應用變得更加廣泛。文章從結構、功能、形態三個方面探究了仿生設計在汽車造型設計中的應用,希望能夠為我國汽車造型設計行業的發展提供一定的參考。
參考文獻:
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關鍵詞:參數化設計;汽車造型設計;設計方法;思維創新
1 汽車造型設計師的瓶頸
汽車造型是汽車產品非常重要的一個因素,它與傳統工業產品設計的側重點的不同之處在于,其藝術審美需求與功能需求同等重要,甚至于有過之而無不及。它即代表了汽車工業工藝技術的發達,又代表了一個時代的審美特征,汽車的造型在形制上也經歷了許多改進和進化,充分反映了科技與人們審美喜好的潮流趨勢。
這樣具有美學意義的工業產品,設計師在進行創作的時候往往需要絞盡腦汁挖空心思尋求靈感和突破。然而靈感本身是可遇而不可求的,抓住靈感尋求突破是一件困難的事情。設計師在長時間的探索挖掘造型語言的過程中往往會遇到瓶頸,手足無措。
靈感可以是任何事物,只要是設計師覺得美觀與合乎基本的設計規律即可,然而在靈感的獲取方法和啟發性上一直以來存在著匱乏。傳統的手繪草圖雖然能夠為設計師帶來大量的造型參考信息,但是無論從時間上還是數量上仍然存在著不足,可選擇性小,在短暫的時間內很難得到真正滿意的設計方案。
2 傳統設計方法和思維的局限性
設計方案的構思往往是一個從整體到局部的過程,其中分了若干階段。很少有人在方案設計之初就確定到底應該怎么走下去,這樣的不確定性使我們在方案的進一步深化上出現了一種不可逆的狀態,一旦上一步設計定奪,進入下一階段設計,那么大部分后續的設計創作都將針對上一步的成果來決斷。這樣的思維模式所帶來的就是,如果設計本身在設計之初出現了之前始料未及的問題,返回上一級進行修改就會帶來很大很繁瑣的工作量,而接下來的設計很可能和之前的設計從根本上會有區別。
在實際的設計創作過程中,設計師運用簡單的繪圖工具在紙質媒介上進行造型的推敲,其中主要的創作思路都是感性的、無序而混沌的,也包括了設計師本身對靈感的把握和理解上的差異,在繪制過程中加入了很多主觀因素,比如聯想、比擬等的主觀思維,在這個層面需要占用大量的時間進行思考和想象,再加上本身繪制過程所占用的時間,很難真正在短時間內生成大量的概念方案供評估選擇,因此在方案的可選擇性上有很大的局限性。
3 參數化設計在設計方法和思維上的優勢
首先,參數化設計最重要的一個優勢在于它依托邏輯規則構建模型方案,在可控的范圍內能夠快速生成大量備選方案。傳統的方案設計推敲過程在相同的時間內所能積累的預選方案十分有限,原因在于傳統的設計方法人為手工操作的成分占主要方面,效率上絕對不及數字化的操作方式,僅僅靠修改參數和邏輯關系的方式即可在單位時間內生成的設計方案在傳統手工式的設計操作看來是不可及的。一旦規則生效,便可以在短時間內生成許多相似而多樣的比較方案,此模式不僅提高了速度,而且提供了多種可能性,開拓了設計思路。
其次,參數化設計在設計流程上具有逆向可調節性。傳統的設計流程中,各個設計階段是線性發生的,前一設計階段一旦定案,如若后期設計不盡如人意,想重來難度很大。參數化設計流程上在各個階段都建立了參數規則,規則和規則間有著相互驅動的連帶關系,如果設計方案在后一階段被否定,只需修改之前設計階段的參數和參數關系,那么隨著規則驅動,后一階段的設計方案立刻得到全新的反饋,隨后生成全新的一系列設計結果。
再次,參數化設計終歸是建立在數字化的平臺技術之上,所以從方案設計前期到實體化整個流程都可以實現數字化銜接,其中軟件之間接口的互通可以方便的將數據生成圖紙,然后進行數字加工成型。
參數化設計體現了信息時代的快速、多變、復雜的特征,它適應這個時代的需求和技術特征。
4 參數化設計在造型上的革新
參數化設計本身在造型層面追求的是迭代、遞歸、分形等生成性造型語言,這主要是因為其參數化在本質上是數字邏輯,數字的生成過程映射到邏輯里便成為3D模型的生成過程。
在參數化設計過程中,規則制定的基本方法就是找出某些影響輸出結果的各類因素,找到其中的約束條件并將其轉換成參數,然后借助算法鏈接參數,使得參數與參數之間有著緊密的邏輯關系,例如在曲面找形的過程中應用幾何算法鏈接點、線、面參數和其他各個向量參數以及變形算法(如移動、縮放、旋轉等)制定的幾何規則。
目前參數化設計在建筑設計領域的蓬勃發展引發了一場被稱之為參數化主義的設計思潮。它基于參數化設計范式,避免相似的原型,避免明確定義的封閉的物體,避免便捷明確的領域,避免重復、避免直線、避免轉角。提倡因素之間的聯系、雜合化、變異、解除疆域、變形、迭代、用Nurbs曲面、生成性、編程、建立規則而不是手工建模等等,這些參數化因素在建筑設計中的應用主要還是在于賦形,即賦予建筑以參數化形態。
從賦形的角度上講,建筑設計與汽車造型設計之間有著一系列相似和有趣的聯系。仔細分析產品設計和建筑設計的密切聯系、汽車造型設計風格和建筑設計風格的演變的內在聯系可以讓我們得到非同尋常的啟示。
5 理性與感性的跨界
參數化設計在實際過程中是理性與感性相互協調的,以感性為源,以理性為思,在設計過程中以理性嚴謹的工作方法和工作思維進行具體設計,使得設計有章可循。基于幾何規則的形態通過參數關系的建立是客觀生成的,因為其形式輸出取決于運算法則的制定和輸入的參數,而非個人審美等主觀偏好。但它又不排斥主觀能動性,因為參數規則的制定以及從生成的結果中選擇仍然需要主觀感性層面的參與。這樣整個設計過程因為主觀層面與客觀層面的集合而得到了優化。
6 結束語
參數化設計的優勢性集中對應了目前汽車造型設計所遇到的瓶頸,應用參數化設計方法進行汽車造型設計,其最重要的意義就在于提高效率、節約成本上。參數化設計本質上將人腦的思考和構思途徑放進了計算機中,來幫助設計師進行方案的生成,而靈感也在生成的過程中隨機產生,其重復可調節性很好,給設計師在評審方案時提供了很大的選擇性。而造型上可能也會不同以往,可能會朝著秩序感和韻律感的參數化造型語言上突破汽車造型現有的局面。
參考文獻:
[1] 高巖.參數化設計――更高效的設計技術和技法[J].世界建筑,2008,215(5):2833.
關鍵詞 電動汽車 新技術 造型設計
中圖分類號:U469.72 文獻標識碼:A
The Impact of New Technology to Electric Vehicle Design
WANG Yujue
(College of the Arts, Jilin University, Changchun, Jilin 130000)
Abstract This article from the emergence of electric vehicles drive motor, wheelbase, front and rear suspension systems, doors and other advances in technology and new energy, new materials, new technology leads to new technologies of electric vehicle design, and analyzed the impact.
Key words electric vehicle; new technology; design
0 引言
隨著時代的發展和科技的進步,汽車從最初昂貴的交通運輸工具發展到現今每個普通家庭都可以消費起的代步工具。汽車在給人們帶來了便捷與舒適的生活的同時,也帶來了各種環境與能源問題。特別是在中國這個人口大國,伴隨著購買力加大,汽車越來越多的走入到千家萬戶。數千萬輛的汽車卻因為道路交通的老化,配套設施不完善、交通管理智能化不足、公共交通網絡急需加強等這一類問題的出現使政府及老百姓都感到非常苦惱。而這些問題的出現也恰恰為今后的汽車發展指明了道路。即當前普遍的燃油汽車勢必要向電動汽車轉型,而在不久的將來汽車造型會伴隨著能源的改變而發生超乎想象的變化,未來的汽車也勢必會出現更加豐富的車身造型。
1 電動汽車的技術優勢及造型特征
1.1 電動汽車的技術優勢
早在1873年,英國人羅伯特?戴維森就已經初步制作了可以實用的電動汽車,而在當時石油能源在沒有被完全開發的情況下電能成為了當時的重要能源。隨著科技的進步20世紀以后,內燃機技術不斷的被開發,1908年美國福特汽車公司T型車問世后,流水線生產方式開始普及,燃油汽車開始大規模的生產。而電動汽車則由于存在著技術及經濟性能上的不足,使其發展呈現萎縮狀態。到了21世紀隨著燃油汽車的普遍使用,由汽車帶來的環境和能源問題逐漸的體現出來,各大汽車廠商繼而重新開始加大了對新能源汽車的開發和研究。電動汽車在技術上相比燃油汽車省去了油箱、發動機、變速器、冷卻系統和排氣系統。雖然在動力上電動汽車的動力相比傳統汽車的內燃汽油發動機系統稍有動力上的弱勢。但是,電動汽車的電動機和控制器的成本更低,而且電動汽車的能量轉換效率更高。電動汽車的主要動能來源就是電力,通過電能向動能的轉化,其效率是比當下出現的混合動力車更加直接并且更加有效的。相對于汽油的價格來說,電的成本是相當低的,數據表明比亞迪F3e純電動車每百公里行駛平均耗電12度,如果按照每度0.7元的價格計算,電動車每百公里的使用成本才達到6元。而相比之下汽油版的比亞迪F3每百公里耗油達到7.6升,目前93號汽油的價格是7.44元的油價,折合計算就是56.62元。與此相比較來看,電動車的使用成本大約是傳統汽油汽車的九分之一。
1.2 電動車的造型特征
相對于傳統復雜的燃油汽車的布局,隨著電動汽車基本構造和發動機等的全面換型。電動汽車將進行全新的外形、以及內飾的造型設計。在車身結構上三廂、兩廂到現在開始流行的微型車,而隨著未來電動汽車在車身尺寸上逐漸減小的設計理念,有人開始擔心車內空間的縮小會影響到乘坐的舒適性。其實通過電動汽車的新技術以及電子技術的快速發展,原有的發動機及其附件尺寸位置、驅動系統的空間、乘坐及操作空間、貨箱尺寸、轉向系統、懸架輪胎所占用的空間等硬點條件在以電動汽車為依托的基礎上是可以適當改變的,隨著硬點條件的改變使得未來的汽車在造型設計上全面換型。在設計師對車身造型設計以及底盤和整車總體布置進行整體充分的研究,也同時增加有效空間與使用空間的。所以說電動汽車的發展所帶來是一場打破傳統汽車造型理念的風暴。
2 新科技對汽車車身設計所帶來的全新變化
2.1 電動機技術的使用對前車身的造型影響
相對于傳統的活塞式內燃機汽車。電動汽車完全改變了發動機前置的通常布局,采用電動馬達與車輪部分直接相連結,直接推動汽車前進,使傳統的發動機組轉變成了簡單的直接驅動汽車前進的電力傳動裝置。在這種技術之上的改變讓設計師們在汽車造型設上有了更大的發揮空間。以豐田FT-EV II電動汽車為例,發動機艙的縮小直接使設計師可以將擋風玻璃盡量的向前移動。使汽車的前車身造型相對壓縮,呈現出弧度更大流線型車頭以此來減小空氣阻力。車身長度沒有超過3米,但是得利于比普通汽油引擎縮短了近200mm,超緊湊的空間竟可容納四名乘客。
2.2 電動機技術的使用對車體中部的造型影響
因為電動汽車發動機的改變,所以電動汽車前臉僅只是對前懸結構的包裹。這是典型的微型電動汽車造型,發動機變為電動機使其縮短了前懸的距離,減少了汽車的重量同時使前懸掛變短、縮小車體的體積。在性能上也加強了車身的通過性能和離去性能。
汽車在行駛的過程中其平順性、操控性一直是設計師們所追求的。而對這兩點要求起決定性因素的就是軸距。如何使乘坐者可以獲得更加舒適的乘車環境,除了對汽車懸架系統加以優化,還要在車身的布置上盡可能的加大軸距的距離,減小前懸、后懸的長度,使車內人員盡量集中在前后橋之間。保證內部空間量的前提下,加長了軸距,減少前后懸使得車體外部輪廓線產生了很大的變化,在造型上也產生一種前后短、中間長的造型特征。
以三菱i-MiEV型車為例,其采用了后中置布局的新型底盤。特點是前后懸很短而軸距較長,從前車輪的中心到前端只有420mm,從后車輪的中心到后端只有425mm。軸距為 2550mm,相比該公司的“EK SPORTS”車型的軸距還長了210mm。
懸掛方面,前、后分別為支柱式和3連桿De Dion式。前懸掛在井形的副支架上安裝低搖臂。同時還在穩定轉彎時的車身造型上做了相應的改變,相對于eK SPORTS,滾動中心的高度降到了更低的位置,兩輪驅動車大約降低了60mm,四輪驅動車大約降低了85mm。
在未來的幾年中隨著車輛的迅速增加,有限的停車位會使停車空間問題更加嚴重,在這種情況下改變現有順開門式的車門設計方式。會適當的減少汽車間停靠的距離。福特汽車在日內瓦車展上展出的B-Max概念車其最大的看點就是寬敞舒適的乘員艙空間,在減去B柱設計后結合后側滑動門,使乘客上下車變得更加輕松和簡單,由于取消了B柱,在打開前后車門的時候甚至可以形成一個寬度達到1.5米的巨大上下客空間,同時放倒座椅之后高達2.35米長的貨物運載能力在這個級別的車型中是非常少見的。在未來的車門設計上設計師應該更多的應用滑軌式,上掀式等開啟方式,這樣會適當減少停車時所需的空間。
2.3 電動機技術的使用對車體尾部的造型影響
電動汽車通過對發動機等機械結構的輕量化、緊湊化處理,前車身造型的縮小使得座艙空間得到有效的擴大。由于電動汽車省去了油箱,所以蓄電池系統放置相對靈活,這都給后排座椅下部騰出了空間,在新開發的緊湊型后懸掛的基礎上運用低地板技術,通過改進地板構造及后懸掛等、使地板變得更為低平,獲得了寬敞的車內空間以及容積更大的行李艙。而通過降低地板高度,乘客可輕松上下車。實現了地板低平化,方便后排座椅的收放。使后備箱在設計上可以使用不同的開啟方式。例如奔馳的smart微型車,不但外觀小巧,而且行李艙的容積也大得驚人。行李箱更是達到了220L的容積,足以夠日常生活需要。如果充分利用直到車頂的空間,行李艙容積更可增至340升,掀蓋便可使用。后備箱蓋的兩折設計使在擁擠的停車場開啟時非常便利,相比傳統的汽車后備箱來說smart微型車還增加了一個儲物空間。
3 新材料帶來的新結構
未來的駕駛將實現零排放、零油耗、零交通事故、零交通堵塞。與此同時,駕駛將變得時尚而充滿樂趣,可以進行多能源供電和自動駕駛。在這種發展過程中,汽車造型應在嚴格的風洞試驗的基礎上更要做好形態設計,以楔形車身或流線型楔形車身為基礎在此基礎之上發展更適合電動車的車身造型。汽車能源在未來的發展中應該是會出現更多的種類復雜的再生能源,而電能便是所有再生能源中目前重要的一項措施措施。電能的合理應用會使汽車造型、內飾、色彩等方面發生不同的變化。
伴隨著汽車產業的不斷發展,各種各樣的新材料將會不斷的出現,這使得汽車造型得到了更大的發展空間。材料一直是設計師門無法回避的一個問題,一種新的材料不但會使新的設計產品出現更是會影響到整個設計的走向和趨勢,從上世紀中期開始汽車制造商們就已經不斷地開發新材料,用塑料取代了傳統的鋼板制造車身主體的研究,到目前為止已發展到了塑料車身、玻璃鋼車身等復合材料相結合的車身時代。而大曲面夾層玻璃的成型工藝更是為車身統一的整體塑造創造了有利條件。鋁材料由于其質量輕、耗能少、回收好,深受設計師的歡迎。而鋁制材料在車身上的應用更使車身造型得到了更自由的空間,材料是造型設計的基礎,科技越是先進,工藝越是成熟,所以留給設計師們的設計空間也就越大。
4 結論
新能源的運用導致電動汽車相關新技術的產生和應用,電動汽車在結構上的變化使得電動汽車的車體造型發生根本的改變。在長時間的主張理性化、經濟化的汽車設計思想下,每一種新技術的產生都是源于對能源合理利用的思考,而每一種新技術必將導致產品結構及造型的相應變化。在這篇文章中,淺談了一些影響電動汽車造型的因素。但在實際操作中,很多因素之間是相互作用、相互制約的而各種新技術的結合使用會導致更大的綜合變化效應的產生。
參考文獻
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【關鍵詞】3D打印技術 汽車造型設計 影響
一、功能與形式、技術與藝術的完美融合
3D打印技術的出現,讓人們對于功能與形式的完美統一有了實現的可能,就汽車設計這一領域而言,該項技藝可以讓設計師不再拘泥于傳統機械制造行業本身材質、技術以及工藝方面所帶來的限制,任何天馬行空的構想、超乎現實的設計都可以依托這一技術得到完美的體現。同時,隨著當前社會科技的高速發展以及人們審美需求的不斷提升,傳統的、造型簡陋的汽車已經無法滿足人們對于“美”的追求。因此,3D打印技術作用于汽車造型設計領域,汽車造型逐漸走向多元化,眾多有關審美和功能的要素,有關工藝和環保的要求都可以得到應有的體現與表達,從而實現形式與功能、藝術與技術的完美融合。
二、有機設計理念的初步實施
所謂的“有機設計”,是一種由客觀自然現實而生成的設計方法。在3D打印技術被發明出來之前,自然界所存在的很多不可思議的形象無法為人類所模仿和利用,或者說僅靠當時的機械科技水平難以有所作為,因此長久以來,有機設計理念只能存在于人類的構想之中。但是隨著人類對大自然的不斷探索與挖掘,其內在的諸多規律、算法與定理開始為人類所總結、所概括,而3D打印技術的誕生更是將人類對于自然事物的模擬又向前推動和提升了很大層次,從而讓“有機設計”這一理念得以施展和運行。當前在造型設計領域,引入“有機設計”較多的是建設設計行業,比如彰顯原生態曲線和自然形狀的建筑,不為直線和棱角所框定的造型。進入信息工業時代,汽車行業在有機設計以及3D打印技術的聯合運作下,誕生了諸多融合環保、工藝以及原生態造型的藝術設計,例如寶馬概念超跑I8,其造型上的概念便源自于自然界的蟬翼,整個造型設計既減少了接縫拼接,降低了風阻系數,還達到了降低消耗和環保的目的。
三、仿生設計的生態之美
世界上許多發達國家與發展中國家在設計水平方面的差距主要在于對自然生態的理解與提煉分析能力上。所謂“設計”,其深層意義就在于從自然生態之中提取素材,通過人類的理性化創作與生成,實現依托工業原材料的加工與制造。3D打印技術誕生之后,設計師從大自然給予的素材當中獲取靈感,進行草圖創作,在確立了初步的方案之后,利用3D打印機制作出基本模型,觀察其線條、結構等基本要素,使其呈現出曲線和原生態的美感。3D打印技術已然成為一種橋梁,成功架構起了自然有機世界與科學計算領域之間的聯系,推動了汽車造型領域的仿生設計。
四、生成設計的數字創新
從概念上說,生成設計是基于數字化網絡背景所生成的一種全新的設計方法;在操作上指的是通過計算機程序,利用其一系列演變過程所進行的快速總結、運算所形成的某種運算規則,并得出一定的具有可能性與可行性的答案,它需要設計時從這些檔案中優先選擇適合的結果利用3D打印技術進行生產。當代設計領域將二者結合得最為緊密的其實是服裝設計,21世紀初英國倫敦時裝設計學院就曾經打造過一款3D打印時裝鞋,它的制作商沒有使用任何的膠水以及黏貼工具,反而是使用了一種耐用的高分子聚合材料,并且結合一種全新的計算法則,成型后投入加工生產,同時優化了鞋子的外觀與造型。而這種想法作用于汽車設計領域,不僅突破了人類固有的思維模式,而且對汽車領域未來的造型設計與開發提供了更多的可能性。3D打印技術作為生成設計主要的表達手段與工具,不僅能夠滿足人們對汽車造型在外觀上日漸多變的追求形態,而且有助于打破成本和技術難度所帶來的局限,讓人們以自由的心態去實現或者超越內心當中一切有關于不對稱、錯位、不規則、折疊甚至是扭曲等一系列數字網絡時代頻發的現代化語言。例如2014年在美國拉斯維加斯所舉辦的國家消費電子大賽,就有法國汽車公司依托3D打印技術所設計出的智能自動識別汽車,其不僅擁有優越的外形,更能夠實現智能識別的無人駕駛功能,依托系統內部生成的線路系統,實現自動減速、加速以及調整策略,讓人類較為原始的理想生成為現實。
綜上所述,3D打印技術的誕生,對汽車造型設計產生了十分重要的影響,其不僅打破了傳統工藝以及機械發展水平給造型本身帶來的局限性,而且返璞歸真、依托自然現實生成了諸多有機設計的汽車造型,實現了藝術與技術、審美與功能的統一。同時,隨著人類社會科技的不斷向前推進發展,今時今日的汽車造型在3D打印技術的作用與推動下,仍然走在一條不斷發展、不斷創新的道路之上,豐富人們的審美意識,提升人們的生活質量,為人類健康、安全出行提供更多的選擇與保障。
【參考文獻】
關鍵詞:汽車車燈 造型模式 設計分析
中圖分類號:U463.651 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(c)-0101-01
1 汽車車燈的構造和車燈設計的舉例
1.1 汽車車燈的功能
車燈是汽車的照明工具,汽車外身上一般包括前車燈、后車燈、轉向燈、車牌照明燈、大燈、霧燈等,這些照明燈在汽車安全行駛過程中起到了很重要的作用。車燈不僅能夠幫助駕駛員照明,還能給周圍行駛的車輛釋放駕駛員下一步操作汽車的信號,如:汽車的轉向、剎車都有各種相應的車燈發出亮光。而現在,人們對汽車的車燈有了更高的要求,不再僅僅局限于車燈照明,而是考慮到車燈的節能、車燈的光亮度、車燈與汽車外形設計的完美結合。汽車的車燈能夠體現汽車的個性和品味,設計新穎獨特的車燈會給消費者帶來耳目一新的感覺,增加了消費者購買的欲望。
1.2 車燈的構成部件
汽車的前車燈一般由燈罩、大燈、輔助燈、透鏡以及電源組成。
(1)燈罩。多數的燈罩都是拋物線旋轉形成的拋物面,它的內表面上涂敷了采用真空鍍膜等工藝蒸發的鋁,它的亮度十分高,能夠使反射光的亮度比燈絲本身的亮度提高到6000倍以上,把遠光的燈絲布置在反光鏡拋物面的焦點中心,近光的燈絲布置在焦點中心的上方稍偏左,當點亮遠光的燈絲時,由燈絲發出的光線被反光鏡反射后的光線全部沿著光學軸線平行的射向遠方,當點亮近燈的燈絲時,由燈絲發出的光線被反光鏡區間拋物面反射后,光線射向斜下方,可以減輕迎面車輛司機的刺眼,近光燈絲稍微偏向左,則能使向下反射的光束向右微偏小角度。
(2)燈泡。車燈的核心就是燈泡,燈泡的亮度以及光線的射出方向直接決定了汽車照明的效果。現階段的汽車的車燈燈泡有HID燈、LED燈、鹵鎢燈等幾種。以前的汽車燈泡大多是鹵鎢燈,它的光線既冷又強,光的強度比白熾燈強出很多,但發光的原理和白熾燈一樣,是以前汽車車燈的最佳選擇。近年來,LED燈大力發展,它有高效、功率大光照強、光照穩定的特點,所以被廣泛應用到汽車的車燈照明,一般作為后霧燈、制動燈、轉向燈。現在的高級轎車車燈一般配置氙氣HID前照大燈,HID燈泡中無燈絲,由電源穩定器產生的脈沖電壓,激活燈泡內的惰性氣體放電而成為絢爛的白色光,HID燈發出的光很強,能夠讓駕駛員在夜間行駛時看到更寬闊的視野,緩解駕駛員夜間行車時眼睛的疲勞,增加夜間行車時的安全性。
1.3 車燈的位置要合理的布置
車燈在汽車外形上的布置十分重要,它決定著車燈的照明范圍和照明亮度,要結合駕駛員的最佳視角進行合理的布置。一般的汽車,前車燈布置在正前方向上的左右兩方,也要結合車燈的功能和外觀。在一些越野車中,設計者會把車燈布置到車的頂部。合理的布置車燈,會給汽車的照明性能和審美觀增添不少光彩。
2 汽車車燈造型設計模式分析
2.1 幾種典型汽車的車燈造型設計舉例
奧迪車系。奧迪汽車的車燈以時尚前衛著稱,它給人不同的視覺享受,充分運用了LED照明技術,它配置的基本都是LED車頭大燈,包括日間行駛的車燈,還包括轉向燈、遠近光燈、指示燈等,巧妙地將二極管進行排列組合,使光線強度和分布更加合理舒適,分布在汽車的下緣的LED日間行駛燈,十分清晰醒目。比如奧迪A4L汽車。A4L是一臺中高檔運動型汽車,它的車燈顯現了它的運動氣質,車燈的布置都是封閉式,如車頭的大燈、LED日間行駛燈,流線幅板的燈罩,更加體現其運動氣質,車頭大燈的下面的輔助燈,都是分置式布置,這是中高檔汽車的車燈中的完美代表,奧迪其它款式的汽車車燈,全部是LED大燈,燈眉的設計更體現了奧迪汽車的高貴和時尚。
寶馬車系。寶馬是高檔汽車生產行業的領頭羊,寶馬的車燈,細長、飛揚、銳利,寶馬5系汽車是一臺高檔運動型汽車。它的車燈像貓頭鷹的眼,將其大燈比喻為鷹眼大燈,除了寶馬車燈具有的標志性的天使眼外,最主要的原因是車燈上部的橘黃色燈眉錦上添花。設計出LED發光二極管的示寬燈更加體現了汽車前燈的藝術性。自發光式燈眉是新寶馬5系采用的全新設計元素,使得大燈內部更加有一種層次感顯得銳利而深邃,硬朗的車身線條與銳利的前大燈組合,定位于中高級車市場的寶馬5系加長版車型,既在外表凸顯沉穩和大氣,而鷹眼設計的大燈更能讓人體會到領導者的獨具一格的氣勢。
2.2 汽車車燈造型設計
(1)車燈設計的首先要考慮到汽車品牌文化,只有結合了品牌的文化才可能使設計出的車燈和品牌相得益彰,比如:奧迪汽車車燈的時尚前衛,寶馬汽車的稅利深邃,這些集蘊含著該汽車企業的文化,也體現了汽車品牌的全新設計理念,使汽車企業更富有生命力和創造性。
(2)按照汽車的最初定位去設計相應的車燈,汽車的設計要符合它所定位的檔次、車型,面對不同的定位而去設計不同的車燈十分必要,比如運動型的汽車就需要凸顯出它的運動氣質,使之更有動感,而穩重型汽車,它的車燈就需要彰顯出尊貴、大氣和穩重的特質。
(3)外觀設計,要十分注重車燈的外觀造型,它一方面要彰顯汽車的內涵;另一方面要在造型上和汽車搭配,使之能融入汽車的整體,吸引更多的消費者。
(4)功能設計,車燈要有較強的功能性,車燈主要被用作照明,因此車燈首先需要滿足汽車照明使用的要求,并再對其設計改進,實現功能的強大與外觀設計的完美的目標。
3 汽車車燈造型模式設計分析的總結
車燈是汽車的眼睛,是汽車的靈魂,它能更好地彰顯出汽車的氣質和品味,能夠設計出一款照明性能好、外觀優美的車燈是汽車外形設計中最成功的一步,這也是汽車車燈造型模式設計的未來發展方向。因此,設計者應該仔細思考、認真設計,讓車燈和車體完美結合。
參考文獻
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關鍵詞:CAD; 曲面造型; 汽車設計
中圖分類號:TH391172? 文獻標識碼:B 文章編號:1006-3315(2016)02-185-001
1.CATIA是由法國Dassault公司開發的大型CAD CAM應用軟件,后被美國的IBM公司收購。
該軟件運行于IBM的工作站上,驅動系統為VM CMS。與UG、EUCLID相比,該軟件在曲面造型方面具有獨特的優勢,因而廣泛應用于航天、汽車等行業的復雜曲面造型設計中。汽車產品設計中很大部分零部件是由一系列復雜的空間曲面構成的,這些曲面是由不同曲率的空間曲面相互連接而成,這種連接既要滿足零件功能、結構的要求,又要光滑過渡,達到平順、和諧的效果。CATIA軟件的曲面造型技術為這類零部件的設計提供了先進、方便、快捷的手段,使汽車的設計更趨完美,設計周期越來越短,極大地提高了汽車開發效率。CATIA曲面造型原理與方法211曲面造型原理樣條曲面任意空間曲面可以看作是無數點的集合。在V方向任意截面上選擇M+1個點為特征頂點,用最小二乘積逼近方法可生成一條曲線,該曲線即為B樣條曲線。
同樣,在V方向的不同截面上可生成一組(N+1)條B樣條曲線。用同樣的方法在U方向的不同截面也生成一組(M+1)條B樣條曲線。兩組B樣條曲線的直積可求得B樣條曲面。該曲面即為我們要描述的任意復雜空間曲面。其數學表達式為:P(U,V)=2ni=02m j=0PijN ik (u)N j1 (V)[1]B樣條曲線特征頂點越多、樣條曲線數量越多,B樣條曲面與實際曲面越接近,但同時計算量也越大[2]。CATIA曲面造型的原理就是基于上述曲面數學模型來描述任意空間曲面。在汽車產品設計中,一般采用B樣條曲面為雙三次B樣條曲面。212 CATIA主要曲面造型方法35,1999年第3期機械開發 Ξ收稿日期:1999-06-27 CATIA曲面造型技術主要有規則曲面造型和復雜曲面造型兩種。規則曲面造型,如柱面、球面、管面由旋轉、拉伸等方式生成,相對簡單,此處不作介紹;復雜曲面的造型設計是產品設計中的難點和重點。
CATIA軟件中復雜曲面造型即SURF2、FREEFORMDESIGN、PATCH、NET等功能提供了十幾種曲面造型方法,根據其曲面構造的方式,分為以下幾類:
(1)掃描曲面:發生線沿“脊線”運動掃過形成的曲面。
(2)截面驅動曲面:控制各截面形狀面積,按“脊線”運動形成的曲面。
(3)連接曲面:以確定的控制線對兩個曲面倒圓形成的曲面。
(4)填充曲面:在已有的曲面圍成的區域的空白處填充形成的曲面。
(5)網格曲面:由一系列縱橫交錯的曲線逼近形成的曲面。
(6)規律描述曲面:對構成曲面的某一特征量如角度、半徑、面積等按定義的規律變化形成的曲面。
(7)布爾運算曲面:對幾個曲面的布爾運算形成的曲面。
復雜曲面造型是以不同曲線、曲面及各種邊界為約束條件,由一組曲線按一定的規律運動和變化產生的。曲面的質量即曲面的光順性取決于曲線的光順性,因此構造高質量的曲面,必須先 構造高質量的曲線。CATIA提供了REFLECT、COMBINE,PROP等生成光順曲線的強大功能。通過光順處理的曲線構造出的光順曲面還可進一步借助于曲面上光著色等方法進行檢驗、修正,使之達到更滿意的效果。曲面造型設計流程CATIA曲面造型設計流程框圖:零部件結構、功能分析和曲面分解、選擇造型方法、進行獨立曲面的造型設計、獨立曲面質量評價曲面組合、形成整體曲面評價。
下面結合汽車排氣歧管的設計,討論CATIA復雜曲面造型的過程和各步驟要點。為要求完成的排氣歧管。具體設計時,應結合排氣歧管的功能和結構要求進行,步驟如下:
(1)零件分析、曲面分解。按零部件的功能和結構要求對零件進行分析,將構成零部件整體的曲面分解為基本曲面和過渡曲面。基本曲面為形成零部件主要輪廓的曲面,過渡曲面為配合面或結合面。排氣歧管整體曲面劃分為4個基本曲面1~4和一個過渡曲面5,在曲面分解時,應使分解的曲面數量盡可能少。
(2)曲面的設計。首先,根據功能的要求及結構的特點,選擇正確的曲面設計方法。45機械開發1999年第3期曲面約束曲線,其次,按曲面造型方法的要求,構造“脊線”和其他約束曲線。“脊線”為曲面造型的方向約束線,其他約束線指形狀約束線和邊界條件。確定約束條件時應注意:①“脊線”應比要生成的曲面長些,以保證生成的曲面足夠大;②“脊線”盡量與其他約束線平行,生成曲面的質量較好;③通過“脊線”上任何位置的法線與其他約束曲線的交點不應多于2個。對這類封閉型管狀零件,可選其分模面與斷面的交點來生成約束線。對生成的各種約束曲線進行評價,滿意后,用SURF2、NURBS等功能即可構建曲面。
(3)曲面質量評價對生成的單個曲面進行簡單的上光著色檢查,確認生成的曲面平滑、無扭曲變形。
關鍵詞: 電腦鑿巖臺車 網絡計劃技術 工期優化
中圖分類號:TN711 文獻標識碼:A 文章編號:
鑿巖臺車作為一種先進高效的隧道施工機械,被廣泛應用在使用鉆爆法施工的各種水利、隧道、鐵路和礦業工程中。其在提高施工質量、加快施工進度、減輕施工人員勞動強度和控制施工成本等方面發揮著極其重要的作用。目前,在地下工程施工中各型鑿巖臺車業已成為主力施工機械,逐步取代了傳統費時、費力的人工風鉆作業方式。
1 電腦鑿巖臺車應用現狀及意義
有資料[1][2][3]表明使用電腦鑿巖臺車進行掘進施工具有巨大優勢,作為現代化隧道施工的全自動化鑿巖設備,電腦鑿巖臺車采用先進的計算機系統和圖形化顯示技術來精確控制孔位、推進梁角度和孔深。可最大限度減少隧道施工中的超挖、欠挖現象,通過不斷優化孔位布置,大大提高了爆破效率,減少了炸藥消耗,同時還可提高隧道開挖表面精度,減少出渣量和襯砌量,最大限度降低人工成本。通過世界著名隧道工程現場使用得到的數據表明,使用計算機控制的電腦鑿巖臺車超挖可減少10% ~ 15%;一次爆破進尺可提高10%以上;生產率提高15% ~ 30%;鉆頭壽命提高27% 以上;鉆進成本降低25%以上。通過以上可知,對電腦鑿巖臺車進行科學合理的使用,可以在有效縮短工期的情況下,顯著提高施工質量。
2施工工期優化設計
針對在施工過程中復雜的地質條件,按照“短進尺、弱爆破、早支護、快循環、勤排水”[4]的原則進行施工可有效的提高施工質量,而新奧法采用的大斷面開挖使得施工空間極大的擴展,為電腦鑿巖臺車等大型施工機械發揮其技術特點提供了條件。
隧道掘進施工的優化一般是指在物料充足、施工現場布置合理的前提下,對掘進施工工序、機械設備、勞動力、施工成本、施工方案等方面進行合理的優化。由于在電腦鑿巖臺車施工過程中主要包括掘進作業、錨噴作業和襯砌作業,由于襯砌作業和掘進作業及錨噴作業在隧道長度方向上可以平行作業,且相互無制約關系,所以需要重點對掘進作業和錨噴作業工序進行優化。
關鍵工作的持續時間的壓縮量應根據要求工期與計算工期的差值來確定。對隧道施工而言,鉆眼可采用電腦鑿巖臺車或使用更多的氣動鑿巖機同時工作來實現壓縮鉆眼工作的持續時間。而裝藥一般采用人工裝藥,只能多投入勞動力來加快裝藥速度。出渣一般應采用大型裝運機械可壓縮出渣工作的持續時間。而錨噴支護也主要是通過提高生產效率或通過增加一次錨噴的長度來縮短總的錨噴時間。
3 電腦鑿巖臺車快速施工方法
3.1全斷面法施工的快速掘進
由于采用了較短的循環進尺,從理論上說,該方法可用在V級(不包含V級)以下的各級圍巖的施工中。較短的循環進尺可以縮短鉆孔時間、支護時間、出渣時間,對圍巖的穩定也比較有利。通過縮短全斷面開挖循環進尺可以實現縮短循環時間、增加循環次數,核心就是通過較短的循環進尺來提高掘進速度。
由于電腦鑿巖臺車可以精確控制掏槽孔的開孔位置和角度,減少總的鉆孔數。采用電腦鑿巖臺車進行爆破眼掏槽,根據圍巖的抗爆性可采用2級或多級V型掏槽。根據經驗,2 ~3.5m深度的爆破采用V型掏槽,周邊眼用光面爆破。但是采用電腦鑿巖臺車鉆鑿V型掏槽孔要受到開挖斷面寬度的限制,現有鑿巖臺車推進梁的尺寸一般為5~7m,所以在隧道寬度小于7m時,還應采用直眼掏槽技術。直眼掏槽時一般需要鉆鑿大直徑空孔,目前的電腦鑿巖臺車一般都配備有直徑在100mm左右的擴孔鉆頭,鉆孔速度也比較快。
3.2 微臺階法施工的快速掘進
微臺階法是全斷面法施工的延續,增加了全斷面施工方法的適應性。其具有工序簡單、工作環境好、生產效率高、有利于采用大型機械進洞作業等優點。微臺階法可以應用于地質條件較差、不適合全斷面法開挖的施工環境,由于能采用電腦鑿巖臺車、大型裝渣機、大噸位運輸機械等大型施工機械,可以達到減少施工干擾、快速掘進的目標。
半斷面微臺階爆破開挖時洞身一般根據鑿巖臺車的型號超前3 ~5m,而后拱部與洞身的下半部可同時爆破開挖。爆破作業時洞身上下同時爆破,可鋪設二道或三道裝渣線,可用兩臺大型裝載機同時作業。
由于微臺階法爆破過程中降低了比裝藥量和比鉆眼量,因而炸藥和雷管總消耗量也減少了,減少了對圍巖的擾動次數。該法在圍巖較破碎的情況下,進行較大斷面的開挖,但要采用一些降低爆破地震動強度措施,以確保圍巖的穩定,拱部采用光面爆破,邊墻采用預裂爆破的效果比較好,洞身開挖后,立即進行噴錨支護。一般半斷面微臺階法爆破的炮眼深度可定為1.0~3.0m左右。
關鍵詞:商用車造型設計;價值工程;商用車功能
0.前言
經濟全球化的發展一方面為世界各國提供了廣闊的市場,另一方面也使世界之間的競爭日益激烈,我們所要探討的商用車也存在這種情況。由于日趨激烈的競爭,汽車制造企業利用商用車產生的利潤越來越少,為了解決這一狀況,制造更受消費者歡迎的商用車成為各大汽車企業競相追求的發展目標。從當前世界上商用車的銷售情況來看,那些造型美觀、功能齊全、質量優秀且具有特色品牌的商用車往往更容易吸引消費者的眼光,這為我國商用車的生產提供了良好的參考及啟示。本文就基于這種狀況,對商用車造型設計中的價值工程問題進行分析,并希望本文的結論能夠為相關部門提供參考和建議。
1.商用車造型設計與價值工程
商用車與普通汽車是有著區分的,商用車指專門用在運載人員、貨品及掛車的汽車,一般分成客車及貨車兩大類。商用車的造型設計有著專門的要求,即“經濟、實用、美觀”。在當前的汽車制造行業中,為了實現商用車的“經濟性”,需要引用價值工程的理論。下面我們便對價值工程的原理及表現形式作一介紹。
1.1價值工程原理
價值工程是一項新興的、涉及多學科交叉的新興學科。在企業生產中應用價值工程理論可以有效提升生產效率并節約資源、降低生產成本,因此對價值工程的恰當運用便顯得較為重要。在商用車造型設計中,價值工程可以使用一個公式來表述:α=β/γ在該公式中,α表示商用車的實用價值,β表示商用車的使用功能,γ表示成產該商用車所用的成本。
1.2價值工程的主要表現形式
根據上面的價值工程公式,如果要使商用車的實用價值達到最大,就需要盡可能地提升商用車的使用功能并降低成本。企業研發部門人員通過研究及實踐發現,實現商用實用價值最大化的方法和途徑是多種多樣的,我們可以將之概括為5種:(1)在成本不變的情況下,提升商用車的使用功能;(2)在商用車的使用功能不變的情況下,降低生產成本;(3)提升商用車的使用功能,降低生產成本;(4)提升商用車的使用功能,增加生產投入;(5)減少商用車的使用功能,減少生產成本。以上5種方法都可以將商用車的實用價值大大提高,同時還能提升汽車企業的生產效率,降低企業生產成本,增加企業的收益。
2.價值工程在商用車造型設計中具體應用
商用車的造型設計是一項科學合理的創造性活動,具有多個工作階段,各個工作階段各有目標,且階段之間存在著緊密的聯系,形成一個嚴密的系統。下面本文便對不同的工作階段進行分析研究。
2.1選擇商用車造型設計的對象
根據價值工程公式的要求,商用車造型設計對象需要以商用車的使用功能為出發點,重視商用車的造型設計。對此,我們可以從以下3個角度進行選取:(1)造型新穎的外觀。(2)具有時代前沿性的顏色。(3)功能的多樣性內飾。通過以上3個角度,汽車企業可以實現提升產品藝術性及降低成本的目標,并且可保證商用車的使用功能及高質量。
2.2進行市場調查搜集資料
為了實現商用車的實用價值最大化,除了企業不斷加強技術研發外,對當前市場的調研也是極為重要的一個步驟。市場調研可以比較真實地了解當前消費者的心理需求,同時也可以做到對所生產產品銷售狀況的檢驗。在進行商用車造型設計的市場調研時,統計人員要制定一份恰當合理的調查問卷,并且需要包含企業希望了解的消費者需求信息。在發放問卷的過程中,也需要預設要調研的受眾群體,不能盲目地發放,以確保調研數據可靠、有價值。當調查結束后,需要將獲得的數據與企業自身的預設進行比較,并將有關的價值工程信息一同分析,以獲取更為準確的數據信息。
2.3商用車造型的設計方案
當商用車造型設計對象選取及市場調查工作完成之后,就需要進行商用車造型設計方案的敲定了。一般來說,商用車造型設計方案的制定一般分為繪制草圖、制作電腦效果圖、制作模型等幾個環節。繪制草圖是一項需要創造性思維的工作,工作人員需要將想象到的商用車造型繪制在圖紙中,并將顏色的搭配方案標注清楚,為下一步制作電腦效果圖打好基礎。相較繪制草圖而言,制作電腦效果圖可以較為全面、清晰地展現商用車的外觀及內飾。并且,電腦效果圖具有逼真、形象的特點,這為接下來的制作模型提供了便利。制作模型的好處在于可以將商用車的設想真正地使用立體、直觀的方式呈現出來,這良好地解決了圖紙平面化的缺陷,可以直接表現出商用車的外形效果。因此,在進行繪制草圖、制作電腦效果圖的工作之后,有必要制作商用車的實物模型,將設計好的方案做到具體化,以對設計之中的結構關系等做到更為清楚的了解。
2.4建立商用車造型價值分析的平臺
在最終決定商用車造型方案的實施方法之前,有必要建立商用車造型價值分析平臺。通過實踐證明,商用車造型價值分析平臺可以有效避免商用車設計時忽略價值分析的弊端,做到商用車造型價值分析的合理化。因此,建立商用車造型價值分析平臺就顯得較為重要。
(1)商用車造型功能價值分析在建立商用車造型價值分析平臺之前,要事先對商用車的造型功能進行價值分析。第一,要立足于商用車的基本功能,并且加入產品實用功能、輔助功用及外觀效果的分析。第二,為了滿足消費者的需求,商用車的產品設計需要有較高的使用價值,并且在外觀上也要有較好的表現,而這正是商用車產品設計的初衷。從我們上文提到的價值分析公式來看,一旦商用車的實用價值無法滿足消費者的要求,便無法達到預設的設計要求,但如果商用車的實用價值過大時,就會出現過剩價值,導致生產的成本增加,繼而使商品的銷售價格增加,影響銷路。通過這兩點分析我們可以了解到,建立商用車造型價值分析平臺具有重要的意義。商用車造型價值分析平臺,可以幫助生產商把握好商用車的各方面價值,選取最恰當的發展方向。
(2)商用車造型價值工程分析商用車的造型價值工程分析一般包括生產材料選取分析、制造工藝分析、商用車整體結構分析等等,下面我們便分別概述。首先來看商用車生產材料選取分析,商用車的生產原材料可分為金屬材料及非金屬材料。隨著商用車輕量化理念的發展,商用車的生產材料日益朝著輕質化的方向發展。就金屬材料來看,金屬輕質材料包括輕質合金材料、高強度鋼材料、高性能球墨鑄鐵等。非金屬材料主要是塑料材料,較金屬材料來說,塑料重量更輕,同時在輕巧、耐腐蝕性等方面也具有良好的特性。隨著有機化學的不斷發展,塑料材料逐步被應用到汽車的結構件和功能件生產上,使得汽車輕量化得以實現。商用車的制造工藝的先進與否是商用車質量優劣的直接決定因素。因此,各大汽車生產企業對商用車的制造工藝尤為看重,恰當且合理的商用車造型設計可以在保障商用車實用價值及使用價值的基礎上,進一步降低生產成本提升企業利潤。商用車整體結構設計對價值工程分析存在較大的影響。在實際操作中,囿于功能需求,商用車在整體結構和外形選取上常常會產生矛盾,這時就需要價值工程分析的參與,在確保商用車實用價值不變的前提下,恰當地進行選取,形成最合理的設計方案。
2.5決定商用車造型方案的實施方法
在進行一系列的價值工程分析工作之后,最后要對商用車的最終造型方案進行決策。這時要根據價值工程分析的結果,制定出決策的草案,這其中包括商用車的外形價值分析、內飾價值分析、使用及實用價值分析、生產成本分析等等,并對生產過程中可能遇到的問題、預期的效益等進行規劃,旨在為商用車的最終生產提供可以操作的方案。
結語
現代商用車工業已經處于一個飛速發展的階段,而價值工程分析理論的引入無疑為商用車的進一步發展提供了良好的幫助。在進行恰當合理的價值工程分析之后,商用車的實用功能和使用功能都得到了較大的提升,并且在外觀造型等方面也越來越契合消費者的需求。最為重要的是,價值工程分析理論使得企業的生產成本降低,這就為企業實現利潤的最大化鋪平了道路。
參考文獻
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