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(选修)汽车仿生学ppt

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仿生学2011ppt课件

仿生学2011ppt课件

关于仿生学的例子
• 苍蝇与振动陀螺仪 • 蝙蝠与雷达 • 萤火虫与人工冷光 • 电鱼与福特电池 • 蛋壳与薄壳建筑 • 鸟与飞机 • 鱼尾与船橹
生物体的结构对功能的适应性
• 结构适应于功能是动物中的普遍现象 • 不同的动物，其形态结构特征可以有相当
大的差别。动物为适应自然的选择，产生 了各种各样的形态特征。
二、仿生学与工程技术
• 仿生学在工程技术方面的应用有很多，例
如：感觉仿生 、结构仿生 、拟态仿生 、力 学仿生 、化学仿生 、仿生材料等等。 • 而今天，我们要探究的就是这六个部分， 下面展开我们的学习吧……
感Hale Waihona Puke 仿生• 探索人和动物感觉系统奥妙的仿生学研究
工作，称为感觉仿生。 • 感觉仿生又分为视觉仿生、听觉仿生、嗅 觉仿生、触觉仿生、味觉仿生 • 现今感觉仿生已经成为仿生学的发展重点。 • 下面是属于感觉仿生的一些例子。
智能材料有哪些？
如变色玻璃、形状记忆合金、增韧氧化锆陶瓷、正 温度系数热敏陶瓷、陶瓷变阻器以及合成弹性多 肽等 正在研究的智能材料和系统 • 能自诊断断裂的飞机机翼 • 控制湍流和噪声的机械蒙皮 • 人工肌肉和皮肤 • 定向投药等
变色玻璃
• 在适当波长光的辐照下改变其颜色，而移去光源时则恢复
•
其原来颜色的玻璃。又称光致变色玻璃或光色玻璃。变色 玻璃是在玻璃原料中加入光色材料制成。 基本原理：含有溴化银(或氯化银)和微量氧化铜的玻璃是 一种变色玻璃.当受到太阳光或紫外线的照射时,其中的溴 化银发生分解,产生银原子( AgBr==Ag+Br ).银原子能 吸引可见光,当银原子聚集到一定数量是,射在玻璃上的光 大部分被吸收,原来无色透明的玻璃这时就会变成灰黑色. 当把变色后的玻璃放到暗处时,在氧化铜的催化作用下,银 原子和溴原子又会结合成溴化银( Ag+Br==AgBr ),因为 银离子不吸收可见光,于是,玻璃又会变成无色透明.这就是 变色玻璃变色的基本原理.

汽车中的物理知识ppt课件

汽车中的物理知识ppt课件
46
汽车前进的动力（即牵引力）：地面对 主动轮(后轮)的 摩擦 力。
主动轮和从动轮受地面的摩擦力的方向相 反：前轮受摩擦力向后，后轮受摩擦力向前。
找出汽车在平直路面匀速前进时所 受到的两对平衡力.
47
冬天，为防冻坏水箱，入夜时要排尽水 箱中的水：防止热胀冷缩的危害。
空调车车窗玻璃设计成双层的――防止 传热
到好处"，使增加的风阻与改善的性能相对非常小。
40
9.你知道汽车刹车的原理吗？
• 刹车,顾名思义,就是可以减慢车速的东西,又名减速器。刹车 踏板在方向盘下,踩住刹车,刹车杠受压,再压住刹车鼓,刹车鼓 又压下刹车橡皮胶,卡住轮盘,使车轮减速或停止运转，常见的 刹车装置有“鼓式刹车”和“盘式刹车”。“鼓式刹车”在 车轮毂里面装设二个半圆型的刹车片，利用“杠杆原理”推 动刹车片使刹车片与轮鼓内表面接触而发生摩擦。“盘式刹 车” 以刹车卡钳控制两片刹车片去夹住轮子上的刹车碟盘。 在刹车片夹住碟盘时，其二者间会产生摩擦。
打个比喻，晚上屋里不开灯你站在窗户边 看屋外边，会看的很清楚。但是，当你亮起屋 里的灯的时候 你反而看不到外边的事物了 。
53
汽车急刹车（减速）时: ①司机踩刹车:力是 改变物体运动状态 的原因； ②因为 惯性 乘客会向 向前 倾倒； ③司机用较小的力就能刹住车:利用 杠杆 原理； ④用力踩刹车:增大压力来增大 摩擦 ； ⑤急刹车时，车轮与地面的摩擦由滚动 摩擦变 成 滑动 摩擦
判天地之美 析万物之理
生活、生产中的物理
1
汽车中的物理知识
2
汽车作为一种常见的交通工具，与我们的生活密切相关。 汽车的普及为人类节省时间,提高工作效率,方便出游,丰富生 活,促进经济的发展。
汽车为人类社会生活创造了许多新生事物，汽车艺术、 汽车广告、汽车模特、汽车展会、汽车体育、汽车旅游、汽车国家人们的日常生活之中，改造着人们生活方式和传统观念， 进而改变城市结构、乡村结构和就业结构，改变人们的区域概 念、住地选择、消费结构、商业模式、生活方式和休闲方式。 可以说，汽车创造了崭新的价值观念和生活内容。

(选修)汽车仿生学ppt

(选修)汽车仿生学ppt

汽车仿生技术--------优化交通工具结构和材料
除了提高结构强度，软体动物的柔韧 性也是交通工具设计借鉴的对象。卡玛斯大 卡车（KAMAZ Delivery）公司的伸缩卡车 （Flex Futurum） 概念车型，是他们设计 的2040年马路上的卡车模样。
车的外壳可以如人的皮肤一般拥 有强大的弹性，可以适度弯曲褶皱， 然后回复平滑
小巧的F0车身玲珑 细致，“JUST COOL”设计理念处 处得以体现。
热带鱼的灵巧
设计人员对各种自然元素的 运动形态展开深入的研究，最 终确立以风吹动沙丘形成的风 纹为核心的外观设计主题。车 身侧面的风纹造型，生动地展 现了马自达“Nagare(流动)” 的设计主题。
风的表情
宝马VS鹰
只有宝马的 “天使眼”，最 具有鹰的神韵。 它的眼神犀利、 尖锐，似乎时时 都在瞄准猎物。
汽车仿生技术--------优化交通工具结构和材料
自然界中有很多高度复杂的中空结构， 它们既能使重量保持最轻，又具有出色的韧 性和强度，这些正是汽车生产需要的特性。 奥迪ASF空间框架结构（Audi AirFrame） 设计师海因里希·蒂姆（Heinrich Timm） 表示他的设计理念来源于各种各样动物的骨 骼。如车身结构的顶柱类似鸟腿骨骼的结构， 目的是保证框架强度并降低质量。 经实验证实，车重每减少100公斤， 油耗可减少0.3升/百公里。
汽车仿生技术--------优化交通工具结构和材料
自然的力量是无穷的，就连一个小小的 树脂分子也存在着大学问。英菲尼迪 （Infiniti）的设计师根据树脂能在加热时 软化，并迅速成型，再次加热后还可反复成 型的特性，研发了一种能自我修复刮痕的烤 漆，并应用到全新的FX、EX、G系列车型 漆，并应用到全新的 、 、 系列车型 上。当汽车的车漆受外力刮损时，只需以滚 烫的热水淋于漆面上，被刮伤的漆面会自动 恢复成原先的亮度，仿佛像生物体一样具备 伤口愈合能力。

汽车构造与原理很好的课件

汽车构造与原理很好的课件

（2）汽车的加速时间
（3）汽车的爬坡性能
2制动性能
（1）制动的效能
（4）制动距离
（2）制动效能的恒定性
（3）制动时方向的稳定性
4、通过性能 （1）最小转弯半径
（2）汽车最小离地间隙
（4）接近角、离去角、纵向通过角
5、汽车其他使用性能 （1）环保性能 （2）货物拆卸方便性 （3）操作简易性
VIN主要由三部分组成，第一部分为世界制造厂识别代号（WMI）；第二部分为车辆说明部分 （VDS）；第三部分为车辆指示部分（VIS）
第1位：生产国家代码 ：J 日本 S 英国 K 韩国 W 德国 L 中国 等。 第2位：汽车制造商代码 ：B－BMW M－Hyundai A－Audi J－Jeep Z－Mazda 第3位：汽车类型代码 (不同的厂商有不同的解释) 第4～8位(VDS)：车辆特征 第9位：校验位，按标准加权计算 第10位：车型年款 第11位：装配厂 第12～17位：顺序号
1.2 四冲程汽油机基本结构与工作原理 1、四冲程汽油机基本结构：
2、四冲程汽油机基本工作原理：
四冲程发动机工作过程
3、4冲程发动机主要基本学术用语 (1) 排量：
一台发动机所有气缸工作容积之和称为该发动机的排量。 气缸工作容积：Vs=πD2s/4 (2) 压缩比ε： 压缩比ε表示气缸内气体压缩的程度，主要由气缸燃烧室容积比上气缸总容积表示。
（2）二冲程柴油机工作原理：
3、内燃机分类及型号
1、内燃机分类： （1）按冲程数分：二冲程内燃机、四冲程内燃机 （2）按着火方式分：点燃式内燃机、压燃式内燃机 （3）按使用燃料种类分：液体燃料内燃机、气体燃料内燃机、多种燃料内燃机 （4）按进气状态分类：非增压内燃机、增压内燃机 （5）按冷却方式分类：水冷式内燃机、风冷式内燃机 （6）按气缸数分类：单缸内燃机、多缸内燃机 （7）按气缸布置分类：直列式、V型、水平对置式、W型、转子发动机

汽车零部件的仿生学研究与应用

汽车零部件的仿生学研究与应用

汽车零部件的仿生学研究与应用
汽车零部件的仿生学研究与应用
随着科技的不断发展，汽车行业也在不断地进行创新和改进。

其中，仿生学技术的应用在汽车零部件的研究和开发中起到了重要的作用。

仿生学是指通过对自然界中生物的形态、结构、功能等进行研究，从而获得启示，将其应用于人工制品的设计和制造中。

在汽车零部件的研究和开发中，仿生学技术可以帮助设计师更好地理解自然界中的设计原理，从而设计出更加优秀的汽车零部件。

在汽车零部件的研究和开发中，仿生学技术的应用非常广泛。

例如，在车身设计中，仿生学技术可以帮助设计师更好地理解鱼类的流线型身体结构，从而设计出更加优秀的车身外形。

在发动机设计中，仿生学技术可以帮助设计师更好地理解鸟类的呼吸系统，从而设计出更加高效的发动机。

在轮胎设计中，仿生学技术可以帮助设计师更好地理解蜘蛛的脚爪结构，从而设计出更加耐磨的轮胎。

除了在汽车零部件的设计中应用仿生学技术外，仿生学技术还可以帮助汽车零部件的制造过程更加高效和环保。

例如，在汽车零部件的制造过程中，仿生学技术可以帮助制造商更好地理解蚂蚁的协作行为，从而设计出更加高效的生产线。

在汽车零部件的材料选择中，仿生学
技术可以帮助制造商更好地理解植物的材料结构，从而选择更加环保
的材料。

总之，汽车零部件的仿生学研究与应用是汽车行业不断创新和改进的
重要方向之一。

通过对自然界中生物的形态、结构、功能等进行研究，汽车零部件的设计和制造可以更加高效、环保和优秀。

未来，随着科
技的不断发展，汽车零部件的仿生学研究和应用将会越来越广泛，为
汽车行业的发展带来更加广阔的前景。

(精选课件)仿生学PPT课件

(精选课件)仿生学PPT课件
1
据英国（《泰晤士报》等媒体日前报道， 一名自颈椎以下瘫痪的美国男子借助一个与 计算机相连的植入器和人造手臂，就可通过 思维打开电视机、看电子邮件和处理其他一 些日常事务，此类大脑植入将最终使重度残 疾人能够控制轮椅和人造假肢。
这是迄今为止人类朝着开发“仿生学系 统”迈出的最大一步，它有可能使那些失去 肢体的人恢复神经运动的功能。日前出版的 《自然》杂志详细介绍了这项历时30多年的 研究所取得的非凡成果。
■技术仍待改进成熟 大脑与计算机的交互作用以前曾在人类和动物身上示
范过，而目前的这些进展是迄今朝着开发“仿生学系统” 迈出的最大一步，它们可恢复丧失四肢控制的人的神经功 能。在上个世纪70年代上映的电视连续剧《六百万美元的 人》中，科学家利用撞击受害者斯蒂夫·奥斯丁心灵控制的 仿生假肢，重塑了他的身体。当时，这种概念纯属是种幻 想，如今，这项仿生术经历了30多年的攻关研究后终于取 得了骄人的成果。
4
医学仿生学是仿生学的一个新学科，是仿生学在医学领域的应用，具体 表现为用仿生学技术修复身体功能，它依赖生物技术、工程学、信息与通信 技术、医学和纳米技术等研究领域。仿生学躯体在科幻小说中出现已有几十 年了。现在，研究人员创造出高科技装置，帮助人们重获行走、看和听的能 力。
医学仿生学几个关键领域的研究正在进行中，并已取得很大的成就，但是 仍然处于发展初期（婴儿期）。仿生装置正向更易于控制、更轻、更小、更 逼真而价格不太昂贵的方向发展。
附近神经细胞的电子信号。这些信号又通过 翰教授说，“这些结果展示了令人喜悦的前
微小的金属丝传输到一个镶嵌在患者头皮上 景，有一天，人们将用这些大脑信号刺激肢 方的一英寸大小的钛基座上。一根电线将这 体的肌肉，有效地通过一像着移 恢复大脑对肌肉的控制。”

仿生技术与力学课件


仿生技术与力学
生物學家觀察許多魚類及鯨豚類的皮膚後發 現這些皮膚並不單純，非常地值得研究。也 因此想出了各種模仿魚類或鯨豚類皮膚的方 法。
目前較常見的仿生減阻方法包含了下面這些 方式：
表面構造：
微壕溝 (riblets)：在適當的位置上挖一些 微小的壕溝。這些壕溝會改變紊性邊界層 (turbulent boundary layer) 中原有的結構 與速度分布，因而減少摩擦阻力。這些微壕 溝被發現在像鯊魚鱗上，有著特殊的排列方
这话道出了自然界蕴含着无尽设计宝藏的 天机。仿生形态创造与设计的条件是，具 有正确的认识事物、把握本质规律的方式、 方法，锤炼自我创新思维能力。二是具有 扎实的生活基础，从自然界、人类社会的 原生状况中寻找设计的灵感，包括仿生设 计思维的 训练。人们的传统思维往往局限 于现有的方法、体系，思维的触角伸展不 开，触及不到事物的本源上去。
仿生技术与力学
翼端涡流
2003年10月
仿生技术与力学
2003年10月
仿生技术与力学
2003年10月
仿生技术与力学
2003年10月
仿生技术与力学
2003年10月
仿生技术与力学
空中悬停
2003年10月
仿生技术与力学
蝙蝠翅膀形态
2003年10月
仿生技术与力学
非稳定机理
2003年10月
仿生技术与力学
高效、高机动性水下运载器是目前水下 运载器设计领域的研究热点,它基于鱼在 水中的游动特性及其身体结构分析.
由于鱼类的推进模式不同于常规的螺旋 桨推进,所以近年来关于鱼类推进机理的 研究引起了越来越多研究者的兴趣.
2003年10月
仿生技术与力学
2003年10月
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汽车仿生技术--------交通工具功能性软件开发
动物的蹲、走、跑的形态 各异，每个姿态的视觉高度 也不一样。仿生概念车的设 计师从中得到启发，希望通 过不同的车速来自动调节驾 驶员的视觉高度。
小鱼成群游动，是我们在鱼 缸里经常能看到的景象，但仔 细观察会发现鱼群可以在前行 时绕开障碍物的同时避免互相 碰撞。日产汽车根据这一特点 做出鱼群概念车——EPORO
仿生历程
2001年科拉尼为奔驰设计的卡 车形似大型斯皮策天文望远镜。 优化的流线型车身让这款卡车 一路挑战油耗极限。
汽车仿生技术--------突破交通工具固有形态
交通工具的造型是其设计的核心内容，形态也是设计师设计理 念的载体。最初的仿生设计正是从产品外观入手。
甲壳虫的变身
熊猫的憨厚
汽车仿生技术--------突破交通工具固有形态
汽车仿生技术--------优化交通工具结构和材料
除了提高结构强度，软体动物的柔韧 性也是交通工具设计借鉴的对象。卡玛斯大 卡车（KAMAZ Delivery）公司的伸缩卡车 （Flex Futurum） 概念车型，是他们设计 的2040年马路上的卡车模样。
车的外壳可以如人的皮肤一般拥 有强大的弹性，可以适度弯曲褶皱， 然后回复平滑
在汽车的设计，我们也运用不 少仿生的技术。
背景资料-------交通工具仿生设计历史悠久
纵观整个交通工具设计的发展，可以说是仿生设计的发展史。早 在16世纪，达·芬奇模仿蝙蝠的构造构想，绘制了飞行器的设计草图， 后经400余年的研制，美国的莱特兄弟终于借助前人的努力，圆了人类 飞上蓝天的梦想。
背景资料------设计大师路易吉·科拉尼（Luigi Colani）
交通工具的仿生学
目录
1 2 3 4
背景资料 仿生历程 汽车仿生技术 其他仿生技术
背景资料
自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。 这些自然界的“优良设计”，有的机能完备，让人叹服;有的结构精巧， 用材合理，符合自然的经济原则；也有的美不胜收，让人爱不释手； 有的甚至是根据某种数理法则，形成合乎“以最少材料”构成“最大合 理空间”的要求。
其他仿生技术
萤火虫——人工冷光
猪鼻子——防毒面具 猪鼻子——防毒面具 ——
其他仿生技术
水母——风暴预测仪
总结
社会日益进步 ,汽车各个方面的设计都在不断地追求创 新 ,“仿生理念 ”随之产生而发展。通过实例进行分析、 探讨 ,揭示“仿生概念设计 ”引领了汽车设计的潮流 ,营造 了人与物 ,人与自然 ,人与社会之间和谐共生的设计理念 , 同时 ,也为汽车设计找到了一种新的设计形式与方法。
当代德国著名仿生学设计大师路易吉·科拉尼（Luigi Colani） 依据仿生学原理设计的交通工具，把仿生形态造型的设计提高到 新的境界，形成独特的造型风格，至今不衰。 他认为自己的灵感都来自于自然：“我的设计有强烈的仿生 意味和变化意识。它们一直试图打破固有的理性，也许设计出来 的作品，看起来很奇怪，但一定符合科学的原理。 我所做的无非是模仿自然界向我们揭示的种种真实。
汽车仿生技术--------优化交通工具结构和材料
自然的力量是无穷的，就连一个小小的 树脂分子也存在着大学问。英菲尼迪 （Infiniti）的设计师根据树脂能在加热时 软化，并迅速成型，再次加热后还可反复成 型的特性，研发了一种能自我修复刮痕的烤 漆，并应用到全新的FX、EX、G系列车型 漆，并应用到全新的 、 、 系列车型 上。当汽车的车漆受外力刮损时，只需以滚 烫的热水淋于漆面上，被刮伤的漆面会自动 恢复成原先的亮度，仿佛像生物体一样具备 伤口愈合能力。
仿生历程
仿生学成为指导与辅助交通工具设计的一个重要学科，仿生设 计也逐渐成为重要的设计手段， 从形态到结构， 从材料到性能， 设计师将自然翻译到交通工具设计的方方面面。
1953年科拉尼用塑料和 玻璃纤维等轻量化材料设 计制作的Simca汽车
仿生历程
1969年科拉尼以飞行生 物为灵感设计出的外形怪 诞的高速飞行器。
大黄蜂
蛇
法拉利F430 VS 鲨鱼
保时捷911 VS 青蛙王子
汽车仿生技术--------优化交通工具结构和材料
奔驰在2005年发布的Bionic概念车车头形状模拟鱼类头骨的生理结构设 计而成（鱼头骨的生理结构帮助鱼类克服了水中游动时遇到的大部分水流阻 力），这种设计结构大大削弱了汽车在行驶过程中遇到的空气阻力。 这款仿生车长4.24 米，能容纳4人和一些行李，而其风阻系数却仅为 0.19，让其成为了全球迄今为止空气动力学效应做得最理想的车型之一。此 外，设计者们还意识到，在自然界，体重较轻的动物能有效地避免被捕杀， 而坚固的身体结构则能减少受伤。因此，在开发这款车的同时，轻量化车身 增加车架的高强度这一原理也被应用进去。
汽车仿生技术--------优化交通工具结构和材料
自然界中有很多高度复杂的中空结构， 它们既能使重量保持最轻，又具有出色的韧 性和强度，这些正是汽车生产需要的特性。 奥迪ASF空间框架结构（Audi AirFrame） 设计师海因里希·蒂姆（Heinrich Timm） 表示他的设计理念来源于各种各样动物的骨 骼。如车身结构的顶柱类似鸟腿骨骼的结构， 目的是保证框架强度并降低质量。 经实验证实，车重每减少100公斤， 油耗可减少0.3升/百公里。
1977年科拉尼为波音公 司设计的飞机，借鉴巨 齿鲨的形态，颠覆了传 统的飞机外观。
仿生历程
1983年科拉尼设计的拥 有四个飞翼的超音速飞机。
1989年科拉尼为法拉利 设计的超速跑车，血盆大 口的前脸设计已成经典
1999年科拉尼以毒蛇为 灵感设计的一款汽车， 冷酷的前脸配上两颗突 出的“毒牙”，让“毒 蛇”凶恶个性显露无疑。
小巧的F0车身玲珑 细致，“JUST COOL”设计理念处 处得以体现。
热带鱼的灵巧
设计人员对各种自然元素的 运动形态展开深入的研究，最 终确立以风吹动沙丘形成的风 纹为核心的外观设计主题。车 身侧面的风纹造型，生动地展 现了马自达“Nagare(流动)” 的设计主题。最 具有鹰的神韵。 它的眼神犀利、 尖锐，似乎时时 都在瞄准猎物。
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