逆向工程------某汽车前门外形设计
Reverse Engineering ------ shape design of a vehicle front
door
摘要
作为一种新产品开发以及消化、吸收先进技术的重要手段, 逆向工程和快速原型技术可以胜任消化外来技术成果的要求。它们的出现改变了传统产品设计开发模式, 大大缩短了产品开发的时间周期,提高产品研发的成功率。
当今，各个行业越来越注重产品的外观设计，以此来吸引顾客，最终在商业上取得成功。这点在消费产品的设计中体现的尤为突出。特别是手机、数码相机、汽车等行业。现以逆向工程在汽车车门设计中的应用为例说明它的特点及其重要性。
关键词：逆向工程快速成型技术汽车车门
Abstract
As a new product development as well as digestion and absorption of advanced technology an important tool, reverse engineering and rapid prototyping technology capable absorb imported technology-based requirements.Their emergence has changed the traditional product design and development model, greatly reducing product development cycle time, improve product development success rates.
Today, every industry increasingly focused on product design in order to attract customers and ultimately commercial success.This design in consumer products especially embodied.Especially mobile phones, digital cameras, car and other industries.Reverse engineering is to design the car door is an example of its characteristics and its importance.
Key word：reverse engineering rapid prototyping technology
vehicle door
目录
第一章绪论
1.1逆向工程及其应用范围 (1)
1.2逆向工程的结构体系 (1)
1.3逆向工程研究及应用现状 (2)
1.4 CATIA软件的史 (3)
1.5 CATIA软件的应用 (4)
第二章逆向工程中的关键技术
2.1实物数字化技术 (6)
2.2逆向工程中相关技术的研究重点 (7)
2.3 CATIA优势及其功能 (8)
第三章逆向建模
3.1建模目的 (10)
3.2建模的准备工作 (10)
3.3点云的处理 (10)
3.4 扫描点云的导入、输出 (11)
3.5扫描点云的过滤处理 (11)
3.6扫描点云的剪切处理 (11)
3.7 扫描点云的合并与分解 (12)
3.8扫描点云的对齐 (12)
3.9扫描点云的坐标变换 (12)
3.10 CLASS-A (12)
3.11 结构件建模 (13)
3.12结构件设计建模的步骤 (14)
3.13车门结构的焊点布置及装配 (16)
3.14检查评审 (16)
3.15 BOM表细化 (16)
3.16 2D投图 (17)
3.17 整车逆向建模流程图 (18)
结论 (19)
参考文献 (20)
致谢 (22)
附录 (23)
Developing a vehicle is an arduous process of design and evaluation, trial and error - constant improvement and adaptation. Initial design concepts go through a range of stages to bring them closer to realisation and modelling is key to evaluating a design at each stage. Modelling can take several forms. Traditionally, clay models have been used at various scales to help understand and resolve the form and proportions of a vehicle. To varying degrees, this has been supplemented, sometimes even replaced, by CAD modelling. Whilst clay is still a medium used to evaluate predominantly visual characteristics, CAD systems can additionally help evaluate other factors such as aerodynamics, impact scenarios and other physical considerations Clay Modelling Clay modelling is one of the most established 3D visualisation techniques used in the automotive industry. Clay modelling is one of the oldest a nd most traditional methods used in car design. Studios are divided in their preferences relating to CAD or clay but many believe that it remains one of the best ways to visualise developing designs in three-dimensions GM modellers use renderings, sketches and tape drawings as reference to create a 1/4 scale half model. Using a mirror in this way enables modellers to produce results more quickly. With full proportioned models, substantial time is spent balancing one side with the other. In this view it is possible to see the rig beneath the clay. In the rear wheel arch the base can be seen along with the core of light blue modelling foam. Clay has been used since the earliest stages of car design and emphasises the strong links between three-dimensional automotive styling and sculpture. Working on the form of a vehicle in clay is a very tight form of sculpture, reliant upon a expert eye and an advanced perception of form and proportion. Clay modellers work on the Holden FJ many decades ago. This practice is still common today. The modellers shown here are using, amongst other things, gauges to measure height and depth (to balance both sides) and profile guides to ensure the model corresponds to the design. Manual Method With the rig configured, clay is applied. Using a system of '10-lines', reference points are transferred from the drawings to the model. Clay is built up to match the profile from the drawings and is then added to fill out all the proportions.From here, designers can either rigidly follow their drawings, creating guides and templates to help develop the model from the package drawing, or they can begin to experiment and develop the form freely. The beauty of automotive styling clay is its ability to be reworked and continually adjusted. This freedom of form development is rarely matched by computer.Chevrolet designers work on a full scale Corvette model. Dynoc has been applied to give the impression of real glass and upper body paintwork. Real wheels add to the effect whilst designers make final adjustments to the surfaces Automated Method Instead of designers and modeler labouring over a clay for weeks, many car firms are now in the habit of sending a CAD model directly to a specialist milling machine. The machine can precisely mill out the form and proportions of the 3D computer design in a relatively short period of time, although humans may still be called in to finish the surfaces or make slight adjustments. Although most aspects of a design can be resolved on computer, especially with the aid of virtual reality evaluation, almost all companies will still produce a full size clay towards the end of the process. The cold light of day can produce suprie that manufacturers want to be aware of before
汽车造型课程设计 指导书 交通运输教研室编 甘肃农业大学工学院 2007.8
现代汽车造型技术是汽车自主开发能力的核心部分，也是提高汽车产品竞争能力的最有力手段之一。随着计算机辅助设计水平的日益提高，传统的手工油泥模型造型方法已不能适应现实发展的需要，因此，计算机辅助设计已成为现代造型设计的主要途径。 汽车造型课程设计是汽车造型课程教学后进行的综合应用该课程基本知识和技能的一个教学环节，通过课程设计，使学生系统地掌握汽车造型设计的任务和原则，色彩学等基本理论，造型设计程序和表现技法，人体工程学、空气动力学对汽车造型的作用，从而，学生可以全面了解技术与艺术、设计与审美的相互关系，汽车造型的特点，培养学生解决生产实际问题的能力和所学基本知识的综合应用能力。培养学生的动手能力和创新能力，加强学生基本技能的训练。要求学生牢固掌握和深入理解每个设计步骤的技能，养成独立操作和分析能力。
1目的与要求 (4) 2设计步骤 (6) 3编制课程说明 (10) 4时间地点 (11) 5.设计评分要求 (11)
1目的与要求 汽车造型设计是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一段综合构思。汽车造型设计是依据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状，是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法科学的表现汽车的性能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以其美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，但却是决定产品命运的关键。汽车造型最终通过车身结构设计而体现为产品，它是科学技术与艺术手法相结合的产物。 汽车造型设计是现代化工业设计的一个重要方面，它能够体现工业设计工作的特色。汽车造型要能表现出汽车的特征，使人们对这种交通工具的性能、材料等内容产生美感。例如，汽车外形的高速感和稳定感，内饰造型的舒适感和安全感等。造型设计的目的是使使用者由审美、鉴赏上升为对产品内容更为深刻的理解，并由此产生去使用和占有这种产品的欲望。如果造型的结果不能达到这样的效果，则绝非是成功的造型。现代汽车造型是从产品形式上考虑如何满足人们的生理和心理的需要，所以对于汽车工业，造型是产品方案选择的决策性步骤，由此其设计才被工业界认为是决定产品命运的关键。 现代汽车造型设计是一门科学与艺术相结合的技术，它涉及很多门类的科学领域，如人机工程学、空气动力学、各种材料的工艺学、汽车机构布置、经济成本、商业心理学等等。另外，汽车造型中美的概念和时代感不是抽象的或固定的，它随着科学物质条件、时间、人的审美格调和经济水平而不断的演变。至于民族风格问题也是一样，不同国家和民族具有不同的审美格调，做生产的汽车也具有不同的特点。如美国车给人的感觉是豪放、狂野，注重车厢宽敞、豪华、外观大方，有派头。日本车小巧玲珑，轻便省油，重经济性甚于安全性。德国车沉静、深藏不露，很少以外观哗众取宠。而意大利车则外形超前，马力强劲、追求速度，艺术色彩很浓。 不可否认，汽车造型工作中视觉美的规律和汽车结构形式之间存在矛盾，因为汽车整车及各部结构本身只是对功能的保证，材料只是组成特定结构的需要，而造型设计的任务是利用其已有的条件，从视觉规律上予以发挥、协调，在这些矛盾中寻求一种既能满足结构功能需要又可在视觉上体现这种结构或材料质地
《汽车车身结构与设计》习题与解答 第一章车身概论 1、汽车的三大总成是什么？ 答：底盘、发动机、车身。 2、简述车身在汽车中的重要性。 答：整车生产能力的发展取决与车身的生产能力，汽车的更新换代在很大程度上也决定与车身，我们所看到的汽车概念大多指车身概念，汽车的改型或改装主要依赖于车身。 3、车身有什么特点？ 答：a：汽车车身是运载乘客或货物的活动建筑物，由于其在运动中载人、载物的特殊性，所以汽车车身的设计与制造需要综合运用空气动力、空气调节、结构设计、造型艺术、机械制造、仪器仪表、复合材料、电子电器、防音隔振、装饰装潢、人体工程等不同领域的知识。 b：自1885年德国人卡尔·弗里德里希·本茨研制出世界上第一辆马车式三轮汽车，并成立了世界上第一家汽车制造公司——奔驰汽车公司以来，汽车车身的造型随着时代的推移和科技的进步经历了19世纪末20世纪初的马车车厢形车身；20世纪20、30年代的薄板冲压焊接箱形车身；第二次世界大战后50、60年代冷冲压技术生产的体现流线型、挺拔大方的车身。而到了20世纪70、80年代现代汽车的各种车身造型已初具雏形，新材料、新工艺的使用更使得汽车车身的设计制造得到了飞速发展。 4、简介车身材料。 答：现代汽车车身使用的材料品种很多，除金属（主要是高强度钢板）和轻合金（主要是铝合金）以外，还大量使用各种非金属材料如：塑料、橡胶、玻璃、木材、油漆、纺织品、皮革、复合材料等。随着汽车车身制造技术的发展，为了轻量化以及提高安全性、舒适性，非金属材料、复合材料在汽车车身的加工制造中得到日益广泛的应用。 5、车身主要包括哪些部分？ 答：一般说，车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身，主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成，并包括前后板制件与车门。车身结构件和覆盖件焊（铆）接在一起即成为车身总成，该总成必须保证车身的强度与刚度，它可划分为地板、顶盖、前围板、后围板、侧围板、门立柱和仪表板总成。车身前板制件一般是指车头部分的零部件，包括水箱框架和前脸、前翼子板、挡泥板、发动机罩以及各种加强板、固定件。6、车身有哪些承载形式？ 答：车身按照承载形式的不同，可以分为非承载式、半承载式、承载式三大类。
汽车造型设计基础—空气动力学 姓名：赵逸昕
班级：T1113-10 学号：20110131007 指导老师：刘敏 目录 1. 空气动力学的概述 2. 空气动力学的发展 3. 空气动力学的研究 4. 空气动力学对汽车造型的影响 5. 改善汽车空气动力学性能的措施 6. 总结 7. 参考文献
摘要： 汽车空气动力学主要是应用流体力学的知识，研究汽车行驶时，即与空气产生相对运动时，汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作用力(称为空气动力)，以及汽车的各种外部形状对空气流动和空气动力的影响。所以，深入了解空气动力学对汽车造型设计汽车有很大的帮助。 关键词：汽车；空气动力学；汽车造型设计。
1. 空气动力学的概述 空气动力学是流体力学的一个分支，它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。空气动力学特性直接影响汽车的经济性、动力性、操纵稳定性和乘坐舒适性等。为改进汽车性能，汽车工业界投人大量人力、物力和财力研究汽车内外的空气流动及其相关的各种现象。风洞试验是汽车空气动力学研究的传统而又有效的方法，但风洞建设投资大，试验周期长。随着计算机和计算技术的迅速发展而蓬勃兴起的数值仿真方法为汽车空气动力学的研究开辟了新的途径。近年来，汽车空气动力学数值仿真发展迅速，数值仿真在汽车流场研究中的重要
性不断增加，应用范围不断扩大。下面从不同方面阐述汽车空气动力学的发展情况。 2 空气动力学的发展 国外的汽车空气动力学研究可以追朔到本世纪的20-30年代，但直到7O年代以觑，还没有比较完整系统的研究。此学科在近3O年中得到了较大发展。7O年代以来，国外陆续发表了汽车空气动力学方面的研究成果、研究报告和专著，研究手段普遍采用航空试验用的风洞对汽车空气动力特性进行研究，研究的重点主要是空气动力的特性以及它们对汽车性能的影响。
2.3、汽车造型技术与方法 2.3.1 汽车造型必需遵循的法则 (1) 汽车用户需求 用户就是上帝一直是各行各业服务的宗旨。同时不同民族具有其独特的文化背景。英国人比较保守、怀旧，法国人浪漫、幽雅，德国人稳重、敬业，意大利人热情、奔放。中国人喜欢传统与创新的结合.因此不同国家的汽车品牌具有自己的特色。此外，汽车车身的发展经历了几个时代的变迁。从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱形汽车，再到很卡通的甲壳虫汽车，还有船型、鱼型、楔型，汽车的身材越来越好看，线条越来越代美。这就说明汽车造型和汽车设计必需满足用户的需求和民族文化。 (2) 法规需求 为保证汽车的安全形式和实用，各国汽车组织和政府颁布相关法规规定汽车的设计强制性标准、实用功能，确保汽车能满足各种形势下的需要。通常相关法规有汽车安全法规、汽车排放、汽车报废、质量认证和强制性检验法规等。与造型有关的是视野,前后保险杠,灯具,牌照尺寸和碰撞安全性等 (3) 技术进步 过去(1990年前)，新型轿车从构思到试产一般要经历四至五年，1995年后,尤其现在运用了计算机，仅需要二年或更少的时间。这就说明了现代新技术的进步是汽车设计的有力支持和强劲的手段。CAD/CAE/CAM/PDM 软件的出现和使用使汽车的造型和设计进入一个新的历史时期。汽车设计手段不仅更加快捷和方便，也使原来不可能的设计方法成为可能。虚拟现实的设计技术模拟汽车的视觉效果以及汽车的操纵环境，大大降低了汽车设计过程中试制的费用，同时提高了汽车的设计质量和水平。CAD曲面光顺软件使汽车曲面质量有了质的提高,达到了A级曲面水平. 由于技术进步,造型设计可以通过数字化曲面构造,然后数控加工模型,在数控模型上少量修改便定型是未来汽车开发的主要形式,因为可以大大缩短开发时间,和提高开发质量. 2.3.2 汽车造型设计方法与步骤 (1) 造型设计内容与流程 造型设计的主要工作内容如表2.3.1所示
汽车造型设计 学生姓名_________________________年级专业 _________________________ 学号__________________________ 指导老师__________________________ 甘肃农业大学工学院 ___年 _月
绪论 汽车造型设计是一门科学与艺术相结合的专业，它涉及到和那多门类的科学领域，如人机工程学、空气动力学、材料学、制造工艺学、经济学、商业心理学、环境学等。另外，造型中美的概念和时代感不是抽象的或固定的。它随着科学发展水平、物质条件、时间、人的审美调和和经济发展水平，而不断的演变。至于名族风格问题也是一样，它决不是一种固定形式所能表达的。 迈入2009回顾一百多年来汽车外观造型的变化才发觉汽车已经变了那么多。人们的用车习惯总是在不停的变化，以国内目前还不算成熟的汽车消费市场为例，从刚开始的崇尚实用为主，到如今的崇尚舒适；从完全摒弃两厢车到两厢车大行其道，汽车造型的发展也同时反映了当时的审美取向和实际要求。如今再来细细品味汽车造型走过的路程，也别有一番滋味。 汽车作为一种商品，它具有双重性，首先它是功能产品，具有满足行走和运载的使用价值，同时它具有艺术产品，有美的品质，在于其内外的形态给人们视觉和触觉上带来大的享受。向人们展示的就是它的外形，外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。汽车的外形设计，专业的说法叫做汽车造型设计，是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲
汽车外部造型设计发展与审美对于设计美学的应用（班级学号：2008013223 姓名：谷梦若） 关键词：汽车外部造型设计、汽车外部造型审美;设计美学 摘要：汽车在当今人们的生活中占据重要的地位，她不仅仅是工具，更成为人们欣赏的艺术品，设计良好的汽车外部造型能有效地吸引消费者，更会成为设计史上的传奇。汽车外部造型设计在汽车发展过程中有多次明显的变革，这其中原因很多，总结起来是设计美学的应用和物理学（自然科学）进步的结果，且两者密不可分，将设计美学和物理学结合论述便能阐述其中的原因。 正文：自1996年德国工程师卡尔·奔驰发明第一辆汽车以来，汽车经历百余年的发展，早已融入人们的日常生活中。在这段漫长的岁月中，汽车的外部造型设计经过数次变革，从最早的马车状设计，先后共经历了箱形、“甲壳虫”形、船形、鱼形、楔形及子弹头形共七次过度。这其中有很多方面的因素，而主要因素有两点，首先自然科学和相关的技术在20世纪的飞速发展;其次设计美学在汽车外部设计上的应用。这两者并非独立存在，而是缺一不可。 一、汽车外部造型设计的变革 在汽车发展的历程中每一次变革都有那一时代的经典车型，美国科学教育频道“Discovery”对这些车有特别的称呼——“大众情人车”。二十世纪二十年代“箱型”车的代表为福特T型车；二十世纪四十年代“甲壳虫”型车的代表为大众甲壳虫（大众甲壳虫一直流行至今,是汽车设计史上的一个传奇）；“船型”首推1977年意大利跑车品牌玛莎拉蒂生产的“美迪琪”；“鱼型”最引起消费者轰动的是1965年福特出品的“野马”，其以视觉上的美感轻易地博得了消费者的心，时至当代任然有1965年型“野马”的忠实拥护者；“楔形”车多应用与上世纪八十年代的赛车和跑车上，其中意大利跑车品牌法拉利在那一时代经典造型便为楔形。 以上车型的出现，与空气动力学的发展有关，随着空气动力学和流体力学的研究，流线型造型设计首先出现在火车和汽车等交通工具上。1930年德国设计制作了螺旋桨机车（轨道飞艇），该机车具有比较完美的空气动力学造型。1931年试行，其时速达到230km/h，但是未能实际应用。 其实早在十九世纪后期便有设计人员发现空气阻力对汽车速度和性能的重要影响，在十九世纪九十年代，一位名Amédée Bollée设计师制造了鱼雷形状的半流线型汽车，采用倾斜风挡。真正科学意义上的流线型是在第一次世界大战后，
《汽车造型设计与欣赏》 课程论文 我与汽车造型 汽车造型设计是根据汽车整体设计地多方面要求来塑造最理想地车身形状. 汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计地总和.它不是对汽车地简单装饰, 而是运用艺术地手法科学地表现汽车地功能、材料、工艺和结构特点. 本学期我选修汽车造型设计与欣赏这门课程，在上这门课之前,我对汽车地了解十分稀少并且知识分散，虽然已经学会如何驾驶汽车并考取了驾驶执照，但是仍然缺乏关于汽车地整体系统地知识了解，通过20余课时地学习，我对汽车地相关知识地掌握又加深了一层. 如何设计一款车型？在没有学习知识之前，我只知道这需要设计师通过生活中观察一些元素，了解市场需求后通过图纸设计就可以投入生产了，然而这只是设计汽车地最初步骤，想要设计一款成功地车型，首先需要收集信息形成最基本地设计概念，接着进行效果图构造，设计师对新车形状地构思反映在图画上，这里面地内容有整车地形状，色彩，材料质感及反光效果等，作为开发人员表述造型地构思和初步选型地参考，就像搞房屋装修,装修公司也会出一份效果图给客户评审?随后便是从纸上谈兵过渡到试卷设计了，就是将设计构思实物化，将纸面地东西用形体表现出来，让设计人员进行更细致和具体地探讨.小比例车模地形状确定后，就将模型地轮廓曲线放大至1:1,用胶带图地形式表现出来?设计人员根据胶带图进行修改和调整后，轿车地轮廓曲线已经基本确立?随后进行全尺寸油泥模型设计，对细节进行调整后，投入样车生产?只有经过多次地反复修改，一辆经得起实际考验地造型方案才能实现，并作为今后生产地依据.不难看出，汽车造型设计地过程是一个不断探讨不断修改不断完善地过程?
23 汽车造型设计技术与方法 2.3.1 汽车造型必需遵循的法则 (1) 汽车用户需求 用户就是上帝一直是各行各业服务的宗旨。同时不同民族具有其独特的文化背景。英国人比较保守、怀旧，法国人浪漫、幽雅，德国人稳重、敬业，意大利人热情、奔放。中国人喜欢传统与创新的结合.因此不同国家的汽车品牌具有自己的特色。此外，汽车车身的发展经历了几个时代的变迁。从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱形汽车，再到很卡通的甲壳虫汽车，还有船型、鱼型、楔型，汽车的身材越来越好看，线条越来越代美。这就说明汽车造型和汽车设计必需满足用户的需求和民族文化。 (2) 法规需求 为保证汽车的安全形式和实用，各国汽车组织和政府颁布相关法规规定汽车的设计强制性标准、实用功能，确保汽车能满足各种形势下的需要。通常相关法规有汽车安全法规、汽车排放、汽车报废、质量认证和强制性检验法规等。与造型有关的是视野,前后保险杠,灯具,牌照尺寸和碰撞安全性等 (3) 技术进步 过去(1990年前)，新型轿车从构思到试产一般要经历四至五年，1995年后,尤其现在运用了计算机，仅需要二年或更少的时间。这就说明了现代新技术的进步是汽车设计的有力支持和强劲的手段。CAD/CAE/CAM/PDM 软件的出现和使用使汽车的造型和设计进入一个新的历史时期。汽车设计手段不仅更加快捷和方便，也使原来不可能的设计方法成为可能。虚拟现实的设计技术模拟汽车的视觉效果以及汽车的操纵环境，大大降低了汽车设计过程中试制的费用，同时提高了汽车的设计质量和水平。CAD曲面光顺软件使汽车曲面质量有了质的提高,达到了A级曲面水平. 由于技术进步,造型设计可以通过数字化曲面构造,然后数控加工模型,在数控模型上少量修改便定型是未来汽车开发的主要形式,因为可以大大缩短开发时间,和提高开发质量. 2.3.2 汽车造型设计方法与步骤 (1) 造型设计内容与流程 造型设计的主要工作内容如表2.3.1所示
汽车造型设计知识讲座 一、外形尺寸参数 汽车设计中由设计师去弥定的外形尺寸包括：长、宽、高、轴距、轮距、前后悬长和离地距等。各参数的含义见下图： 二、各级汽车的尺寸标准 弥定汽车尺寸所要考虑的因素主要是机械布局和使用要求，其中机械布局视乎厂家各自的设计方案有所差异；使用要求则主要由汽车所针对的目标市场级别而定。下表为我根据经验总结的各主要级别（主要乘用车）的常见尺寸范围： 其中我们看到美国车的尺寸比欧、日的标准大很多，这主要是因为美国地大车少，油价低廉，对于汽车空间的要求远大于对省油性能的要求。日本则正好相反，为了改善道路拥挤
情况，日本政府对汽车的税收等级是以外形尺寸（主要是占地面积长*宽）来划分的，车身越大使用费用越高。因此日本汽车造型设计所追求的是“空间利用率”，即在有限的车身尺寸下争取最大的内厢空间。 可以说日本车造得紧凑的目的是为了符合法规；欧洲人也热衷于小型车，但他们造小车的主要目的是省油和使用方便；而美国人的生活环境决定了他们用不着把汽车造得太紧凑。 三、如何弥定具体尺寸 确定汽车尺寸首先要服从机械布局，然后要满足各项应有的功能，如必须具备载客、载货的空间等。下面详谈各尺寸的具体确定方法： １.长度 长度是对汽车的用途、功能、使用方便性等影响最大的参数。因此一般以长度来划分车身等级。车身长意味着纵向可利用空间大，这是显而易见的；但太长的车身会给调头、停车造成不便。4米长与5米长的汽车在驾驶感觉上会有很大的差异，一般中小型乘用车长4米左右，接近5米长的可算作大型车了。 ２.宽度 宽度主要影响乘坐空间和灵活性。对于乘用轿车，如果要求横向布置的三个坐位都有宽阔的乘坐感（主要是足够的肩宽），那么车宽一般都要达到1.8M。近年由于对安全性的要求，车门壁的厚度有所增加，因此车宽也普遍增加。 日本车对宽度的限制比较严，大部分在1.8M以下，欧洲车则倾向增大车宽。但是车身太宽会降低在市区行走、停泊的方便性，因此对于轿车来说车宽2M是一个公认的上限。接近2米或超过2米的车都会很难驾驶。道路用车（大货车、大客车）的车宽一般也不能超过2.5米。 对于车外倒后镜不能折叠的车辆，规格表上的宽度一般把外伸倒后镜也包括在内，因而有些欧洲轿车规格表上的宽度接近甚至超过2米（例如FIAT MULTIPLA宽度为2010mm），各位明察即可。 ３.高度 车身高度直接影响重心（操控性）和空间。大部分轿车高度在1.5米以下，与人体的自然坐姿高度相比低很多，主要是出于降低全车重心的考虑，以确保高速拐弯时不会翻车。MPV、面包车等为了营造宽阔的乘坐（头部空间）和载货空间，车身一般比较高（1.6米以上），但随之使整车重心升高，过弯时车身侧倾角度大；这是高车身车种的一个重大特性缺陷。此外在日本，香港等一些地区，大部分的室内停车场都有高度限制，一般为1.6米，这也是确定车高的重要考虑因素。
目录 设计目的 (2) 汽车造型的发展趋势 (2) 汽车主要参数的确定 (4) 空气动力学 (7) 人机工程学 (9) 汽车造型与色彩 (12) 致谢 (17) 参考文献 (18)
一、设计目的 通过本次课程设计使学生了解汽车车身造型设计的程序，理解汽车车身造型设计的基本原理和方法，掌握汽车造型设计中的色彩学、空气动力学以及人机工程学的一般知识，同时培养学生的动手能力和分析能力，为以后从事汽车车身设计打下坚实的基础。 二、车身造型的发展趋势 进入21世纪后，从世界各大汽车博览会推出的多款新概念车看，造型更具个性化特色。车身造型的未来发展趋势综合起来主要有以下方面： 1、气动最优化 一部汽车车身造型发展史，从某种意义上说就是一部不断追求具有最佳气 动造型的历史人们一直在努力研究能够减小气动阻力且气动稳定性好的车身造型，今后这将仍是未来车造型追求的目标之一，但更主要的工作是在研究气动行驶稳定性上。未来的气动造型最优应满足以下几点: (1)最佳气动性能的车身外形只能通过计算机辅助设计和部分实验得出; (2)车身所受的气动纵倾力矩和气动横摆力矩理论上为零; (3)车身所受的气动升力理论上为略小于零; (4)减少气功阻力虽然不再是主要目标，但气动刚力系数不应大于0.2. 2、个性化
车身气动最优化是否会导致未来汽车外形的雷同，从而失去个性化，其实 汽车车身造型的发展过程己经揭示了这个问题的答案。在车身造型的历史发展时期，可能会由于追求气动造型的优化而使得某一种车型成为一个时期内的主导车型，但决不是唯一、就是同一主导车型，也由于气动特性非唯一评定指标而形成不同风格，随着社会发展，社会意识和美学观念，造型过程中会起到越来越大的作用，现代人对汽车式样个性化要求也会越来越高。不同层次不同行业、不同种群的审美意识也会大不相同。随着人类物质文化水平的提高和生活环境的变化以及生活方式的多样化，作为大众化商品的轿车无疑将出现各式各样更新颖更奇特的新车型。 3、人性化 汽车是人的代行工具，与人在日常生活中息息相关，己形成独特的汽车文 化。“一堆冰冷的钢铁”是无法满足现代人精神和文明需要的。车身造型设计必须以人为本，体现人机协调，使用操作方便、舒适，使汽车适应人的各种生理和心理要求，从而提高工作效率、保障安全、维护健康。未来的车身造型设计将在车身外观设计、人机工程以及室内环境等方面更加注意人性化的发展。 4、虚拟技术 随着虚拟现实技术在车身造型中应用，使得造型设计中可采用计算机模拟
一、名词解释 1、车身：供驾驶员操作，以及容纳乘客和货物的场所。 2、白车身：已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 3、概念设计：指从产品构思到确定产品设计指标（性能指标），总布置定型和造型的确定，并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作。 4、H点：H点装置上躯干与大腿的铰接点。 5、硬点：对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。 6、硬点尺寸：连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间，以满足使用要求的空间尺寸。 7、眼椭圆：不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时，其眼睛位置的统计分布图形；左右各一，分别代表左右眼的分布图形。 8、驾驶员手伸及界面：指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。 9、迎角：汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。 10、主动安全性：汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。 11、被动安全性：汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。 12、静态密封：车身结构的各连接部分，设计要求对其间的间隙进行密封，而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。 13、动态密封：对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封，称为动态密封。 14、百分位：将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上，再将这一尺寸段均分成100份，则将第n份点上的数值作为该百分位数。 二、简答 1、简述车身结构的发展过程。 没有车身——马车上安装挡风玻璃——木头框架+篷布——（封闭式的）框架（木头或钢）+木板——（封闭式的）框架（木头或钢）+薄钢板——全钢车身——安全车身。 2、车身外形在马车之后，经过了那几种形状的演变？各有何特点？ ①厢型：马车外形的发展②甲虫型：体现空气动力学原理的流线型车身③船型：以人为本，考虑驾乘舒适性④鱼型：集流线型和船型优点于一身⑤楔型：快速、稳定、舒适。 3、车身设计的要求有哪些？ 舒适、安全、美观、空气动力性。 ①结构强度足够承受所有静力和动力载荷；②布置舒适，有良好的操纵性和乘座方便性；③具有良好的车外噪声隔声能力；④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野；⑤材料轻质，减小质量； ⑥外形具有低的空气阻力；⑦结构和装置措施必须保护乘员安全；⑧材料来源丰富、成本低，易于制造和装配；⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强；⑩材料具有再使用的效果；⑩制造成本低。 4、车身设计的原则有哪些？ ①车身外形设计的美学原则和最佳空气动力特性原则。②车身内饰设计的人机工程学原则。③车身结构设计的轻量化原则。④车身设计的“通用化，系列化，标准化”原则。⑤车身设计符合有关的法规和标准。⑥车身开发设计的继承性原则。 5、什么是白车身？它的主要组成有哪些？ 已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 组成：车身覆盖件+车身结构件+部件。①车身覆盖件：覆盖车身内部结构的表面板件。②车身结构件：支撑覆盖件的全部车身结构零件。③部件：前翼子板、车门、发动机罩和行李箱盖。 6、简述车身承载类型的特点及适用车型。 （1）、非承载式（有车架式）：车架作为载体 1>特点：①装有单独的车架；②车身通过多个橡胶垫安装在车架上；③载荷主要由车架来承担。 ④车身在一定程度上仍承受车架引起的载荷。2>适用车型①货车（微型货车除外）②在货车底盘基础上改装成的大客车③专用汽车④大部分高级轿车。 （2）、承载式：去掉车架，由车身直接承载。 1>特点：①保留部分车架、车身承受部分载荷。②前后加装副车架。2>适用车型：基础承载式、整体承载式大客车。
《汽车车身结构与设计》1 工学院车辆与交通工程系 二〇一〇年六月 主讲：江发潮第五讲车身造型与空气动力学 《汽车车身结构与设计》 2 《汽车车身结构与设计》3 一、汽车造型设计 1.1 汽车造型设计的特点和要求 汽车造型设计是指汽车总布置和车身总布置基本确 定之后进一步使汽车获得具体形状和艺术面貌的过程，它包括外形设计和室内造型设计。 汽车造型设计师的工作：参与汽车总布置设计和车 身总布置设计，绘制效果图，塑制模型，将外形形体上的曲线表达在主图板上，制订室内造型和覆饰设计方案，最后协同结构设计师将造型形象体现在具体的车身结构上。 《汽车车身结构与设计》 4 汽车造型设计的特点： 1、独特的综合创作。 2、科学技术与艺术技巧的高度融汇。 3、不仅包含结构性能，工艺等科学技术因素，也包含艺术因素和社会因素，需要加以综合分析，权衡各种因素的作用和影响。 汽车造型设计应满足要求： 1、使汽车具有完美的艺术形象 2、使汽车具有良好的空气动力性能 3、使汽车车身具有良好的工艺性 4、应保证汽车良好的适用性 5、应考虑材料的装饰效果 《汽车车身结构与设计》5 1.2 汽车外形的影响因素 汽车的外形取决于三个因素：形体构成、线形构 成、装饰和色彩构成。 形体构成指汽车的基本形状和整体分块，取决于 汽车总布置和车身总布置。 线形构成指赋予汽车外形覆盖件具体的形状。装饰和色彩构成是指散热器面罩、保险杠、灯 具，车轮装饰罩，标志、浮雕式文字等的造型设计和位置布置以及车身的色彩设计。 《汽车车身结构与设计》 6 汽车仪表及警告指示灯 流行仪表式样是：黑底、白字、红针、蓝灯仪表一般两大两小： 两大：发动机转速表和车速表 两小：水温表和燃油表
汽车车身结构与设计复习题 1.车身设计的特点是什么？车身设计是新车型开发的主要内容。车身造型设计是车身设计的关键环节。人机工程学在车身设计中占有极重要的位置。车身外形应重点体现空气动力学特征。轻量化、安全性和高刚性是车身结构设计的主题。新材料、新工艺的应用不断促进车身设计的发展。市场要素车身设计中选型的前提。车身设计必须遵守有关标准和法规的要求 2.现代汽车车身发展趋势主要是什么？ 车身设计及制造的数字化 （1）虚拟造型技术(CAS)。 （2）计算机辅助设计(CAD)。 （3）计算机辅助分析(CAE)。 （4）计算机辅助制造(CAM)。 流体分析CFD： 车身静态刚度、强度和疲劳寿命分析： 整车及零部件的模态分析： 汽车安全性及碰撞分析： NHV(Noise Vibration Harshness)分析： 塑性成型模拟技术： （5）虚拟现实技术。 （6）人机工程模拟技术。 新型工程材料的应用及车身的轻量化 更趋向于人性化和空间的有效利用 利用空气动力学理论，使整体形状最佳化 采用连续流畅、圆滑多变的曲面 采用平滑化设计 车身结构的变革： 取消中柱，前后车门改为对开； 车内地板低平化； 四轮尽量地布置在四个角 大客车向轻量化和曲面圆滑方向发展 将货车驾驶室和货箱的造型统一 3.简述常用车身材料的特点和用途。 钢板冷冲压钢板等。 汽车车身制造的主要材料，占总质量的50%。 主要用于外覆盖件和结构件,厚度为0.6-2.0mm。 车门、顶盖、底板等复盖件用薄钢板均是冷轧板，大梁、横粱、保险杆等均是热轧钢。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在两层超薄钢板之间压入塑料的复合材料，表层钢板厚度为0.2～ 0.3mm，塑料层的厚度占总厚度的25％～65％。与具有同样刚度的单层钢板相 比，质量只有57％。隔热防振性能良好，主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。 铝合金 铝合金具有密度小（ 2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生 等优点。 镁合金
简介：在汽车开发的整个周期和成本中，造型设计投入的人力、物力、成本都是很少的，但这个步骤却至关重要，是直接影响接下来的整个流程和产品最终市场销量的关键一步。一般意义上的造型设计是从产品 ... 在汽车开发的整个周期和成本中，造型设计投入的人力、物力、成本都是很少的，但这个步骤却至关重要，是直接影响接下来的整个流程和产品最终市场销量的关键一步。 一般意义上的造型设计是从产品规划开始的，包含二维设计、三维设计、样车试制等。下面就各阶段做详细介绍。 产品规划 造型开发的前期需要对所开发车型做市场调研，以便对有针对性地规划造型定位，这个调研包含价位、目标客户群、竞争车型、流行元素等方面。在产品规划过程中，设计师了解到即将进行的造型的风格定位与功能定位有助于设计师更好的把握方向，也能使得新造型尽可能被目标客户群接受。 总布置设计是预先对车内各部件以及乘员坐姿等的布置，以满足功能空间要求，以及驾乘人员的人机工程要求。 二维设计 二维设计的开始需要造型设计师根据前期输入条件进行创意构思，新颖的创意是一款车区别于另一款车的关键，体现了车的不同个性，通常新颖的创意也是汽车产品吸引消费者的亮点所在。因为汽车的开发周期相对很长，一般要18－48个月，即使现在技术的发展很多的过程可以被压缩或者省略，一般也需要两年左右。这就决定了现在的造型是为了在至少两年以后的市场，要保证现在的创意在两年后不过时。这就需要设计师必须要有敏锐的造型观察力、判断力和对流行的预测能力。 表达创意最直接和快速的手段是草图，草图是设计师思维创意的快速表达。草图表现的方法多种多样，彩铅、钢笔、油性笔、马克笔、色粉和电脑辅助等都可以单独或者混合使用来表现。草图是设计师记录和推敲创意的途径，往往会充满了很多设计师的主观色彩，比较随意和放松，创意也往往是新颖别致。 草图结束后通常会有一个内部的评审，选出几个具有代表性的造型方向进行下一步的细化工作，也就是效果图。 效果图是用来指导油泥模型、数字模型和做方案展示用途，所以需要有精准的效果。比例、透视、色彩、材质都需要有准确的表达。这个时候对于草图中天马行空的创意需要有一些收敛，市场审美、价位成本、政策法规、材料工艺等等都需要被考虑周全。效果图一般分为外饰、内饰和细节效果图。效果图的表现技法也多种多样，较流行的画法是马克笔、色粉的结合使用。电脑软的应用很大程度上提高了设计的工作效率，很多设计师愿意通过电脑来完成这个步骤。 三维造型
（汽车行业）汽车造型设计
第壹章概论 汽车作为壹种商品，首先向人们展示的就是它的外型，外型是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至制造商的命运。在全球各大汽车企业中，汽车造型工作都是由X公司的最高层直接领导。当然除了汽车X公司自己的设计队伍，仍有壹些独立的、专业的汽车设计X公司，全球最大的设计X公司美国MSXX公司,比如以实用型量产车著名的意大利设计X公司ITALDESIGN，以名贵跑车为主要业务的设计X公司Pininfarina，和以风格见长的Bertone 设计X公司，仍有在改装车、原型车方面各具特色的IDEA、Zagato、Ghia和Stola等设计X 公司。此外，仍有以个人名义进行设计的汽车设计师，如MarcelloGandini、PeterStevens和IanCollum等。中国第壹家汽车设计X公司于1999年由同济大学汽车系的雷雨成等几名教授创建.目的就是象国外的设计X公司壹样为中国人开发中国人自己的汽车，给中国人争壹口气。 壹、汽车造型设计概念 汽车造型设计是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。 汽车造型的目的是以其的美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的壹项综合构思，但却是决定产品命运的关键。汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之壹。 二、汽车造型设计师应该掌握的技能 汽车造型主要涉及科学和艺术俩大方面。设计师需要懂得车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。同时，设计师更需要有高雅的艺术品味和丰富的艺术知识，如造型的视觉规律原理、绘画、雕塑、图案学、色彩学等等。另外，汽车作为壹种商品，设计师仍要考虑成本和顾客的心理需求。设计师在精通这些知识的基础上，不断推陈出新（这是最重要的），创作更富魅力的汽车形体。 1.富于创造性 2.卓越的实施表现力 3.较宽的知识面 4.良好的合作精神 三、汽车造型发展的历程 1.造型设计的原始阶段 1950年代前称为第壹阶段,汽车自19世纪末诞生后的20多年里，汽车的发展进步主要表当下底盘技术方面，车身壹直是沿用马车的厢式造型。随着底盘结构的不断完善，人们逐渐意识到车身对于改进汽车性能（速度、油耗和使用特性等）也有着重要的作用，更和汽车的销售有着直接的关系。后者主要表当下汽车的造型风格、产品形象等方面，而这是在从前的机械技术研究中所不曾涉及到的领域。于是，从20世纪20年代起，车身成为汽车研究中的壹个新领域。能够说从这时起，汽车这壹个工业产品开始被赋予文化内涵，汽车设计作为壹个兼具技术和艺术要求的行业因而诞生。 2.第二阶段——造型设计的发展期 1950-1969年代称为第二阶段,是汽车设计业的黄金时期。当时美国正处于鱼型车时代，欧洲则流行船型车，是壹个非常讲究风格化的年代。当时的车身生产主要采用小规模的作坊作业，产量稀少甚至单件生产的汽车都不在少数，为汽车设计业提供了无数机会。如果当下去回顾汽车的造型发展史，这壹年代仍是历史上最百花齐放、经典倍出、令人难以忘怀的年代。3.第三阶段——造型设计的成熟期 1970~1989年称为第三阶段,随着汽车的性质由奢侈品向生活必需品转变，加上20世纪70年