本田系列汽車車身的三維造型設(shè)計(jì)

PAGEII本田系列汽車車身的三維造型設(shè)計(jì)摘要本文通過應(yīng)用實(shí)例對(duì)汽車車身設(shè)計(jì)新方法進(jìn)行了探討，討論一種并行汽車車身設(shè)計(jì)方法。應(yīng)用此方法，對(duì)本田轎車車身進(jìn)行了改型設(shè)計(jì)，并利用有限元、優(yōu)化，可傳統(tǒng)的汽車車身設(shè)計(jì)方法的整個(gè)過程是基于手工設(shè)計(jì)完成的。分為初步設(shè)計(jì)與技術(shù)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段其特點(diǎn)是整個(gè)過程是通過實(shí)物、模型、圖紙、樣板等來傳遞信息，至少進(jìn)行1:5油泥模型、全尺寸油泥模型和樣車制作等階段，還要進(jìn)行1:5油泥模型1:1全尺寸油泥模型、實(shí)車三次風(fēng)洞試驗(yàn)；還要進(jìn)行車身原始數(shù)據(jù)保留的車身主圖板、車身主模型制作。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,高速圖形終端和工作站的出現(xiàn)，引進(jìn)CAD/CAM等現(xiàn)代毆計(jì)方法在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用這種方法(傳統(tǒng)的車身CAD方法)的一個(gè)主要工作是利用計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)(CAGD)方法來進(jìn)行車身幾何造型設(shè)計(jì)，即要在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)車身表面模型以取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的三維實(shí)體模型。關(guān)鍵字：汽車車身；改型設(shè)計(jì)；油泥模型；表面模型HondaSeriesAutoBodyDesignofThree-DimensionalModelingAbstractAuthor:Tutor:Examplesofthecarbodythroughtheapplicationofnewmethodsdesignedtoexploreanddiscussaparallelcarbodydesign.Withthismethod,carriedoutonmodifiedHondacarbodydesignandfiniteelement,optimizationcanbeatraditionalautobodydesignisbasedonthewholeprocessdesignedtocompletethehand.Preliminarydesignandtechnologyisdividedintotwostagesofthedesignprocessischaracterizedbythekind,ormodel,plan,model,etc.toconveyinformation,atleast1:5claymodel,full-sizeclaymodelandprototype-productionstage:evento1:5claymodel,1:1full-sizeclaymodel,vehiclethreewindtunneltests;alsotherawdataforthebodytoretainthemainbodydrawingboard,themainbodymodeling.Withthedevelopmentofcomputertechnology,high-speedgraphicsterminalsandworkstationsappear,theintroductionofTCAD/CAMhittingaccountofmodernmethodsofbodydesigninthisway(thetraditionalmethodofbodyCAD)ofamaintaskistousecomputer-aidedgeometricdesign(CAGD)approachtobodygeometrydesign,thatis,tobuildacomputermodelofthebodysurfacetoreplacethetraditionaldesignofthree-dimensionalsolidmodel.Keywords:Autobody;Modifieddesign;Claymodel;Surfacemodel目錄1前言 12汽車車身的方案設(shè)計(jì) 22.1車身方案設(shè)計(jì) 22.2目前較流行的本田轎車車身的分析 22.3汽車造型及結(jié)構(gòu)的分析 32.4色彩的分析 53收集資料和調(diào)查 73.1問卷調(diào)查表 73.2分析問卷調(diào)查結(jié)果 73.3草圖的繪制 84確定車身的設(shè)計(jì)方案 94.1車身方案的分析 94.2結(jié)構(gòu)的分析和最佳造型的確定 114.3色彩的分析和最佳色彩的確定 145車身外形結(jié)構(gòu)的分析和尺寸的決定 155.1車身的外部結(jié)構(gòu)的分析 155.2車身尺寸的確定 156車身的立體設(shè)計(jì) 166.1車身立體圖的生成 166.2色彩的選擇與渲染 16結(jié)束語 19致謝 20參考文獻(xiàn) 21PAGE161前言車身是一種技術(shù)密集型和勞動(dòng)密集型相結(jié)合的產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，客車、轎車和大多數(shù)的專用汽車車身的質(zhì)量和造價(jià)約占整車質(zhì)量和造價(jià)的40％～60％。汽車車身既是滿足各種使用功能的機(jī)械產(chǎn)品，又是美化生活及環(huán)境的工藝品漂亮的車身造型會(huì)給人以美的享受因此汽車車身設(shè)計(jì)將涉及到美學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、人機(jī)工程、制造工藝、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)、微分幾何學(xué)、新材料開發(fā)應(yīng)用、車身結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度及壽命分析等領(lǐng)域。由此可見，車身設(shè)計(jì)與制造是綜合各種不同領(lǐng)域的知識(shí)以及集各行業(yè)之大成，可以說汽車車身技術(shù)的發(fā)展足以反映一個(gè)國家工業(yè)的水平及完備程度。轎車車身是轎車整車的重要組成部分，主要包括車身本，外裝件，內(nèi)飾，及內(nèi)裝件，附件及附屬設(shè)備等。由于它是轎車上載人的容器，因此要求轎車車身應(yīng)具有良好的舒適性和安全性。此外，轎車車身又是包括整車的殼體，能夠最直觀地反映轎車外觀形象的特點(diǎn)，從而決定了現(xiàn)代轎車車身設(shè)計(jì)非常注重外形造型以符合人們對(duì)轎車外形的審美要求，開創(chuàng)好的轎車市場。而汽車人體工程學(xué)，汽車空氣動(dòng)力學(xué)，汽車造型及審美藝術(shù)，汽車車身新材料研究及開發(fā)，車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，汽車車身設(shè)計(jì)方法及技術(shù)等方面的研究和應(yīng)用，正是設(shè)計(jì)出具有良好性能的轎車車身的必要基礎(chǔ)。隨著空氣動(dòng)力學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展，許多歐美、日本廠商已將其新車型的風(fēng)阻系數(shù)降低到0.30以下，甚至降低到0.25左右，因此，不難預(yù)計(jì)，下一代的車身造型將會(huì)更加光順、圓滑、動(dòng)感。2汽車車身的方案設(shè)計(jì)2.1車身方案設(shè)計(jì)汽車傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法這種方法——手工設(shè)計(jì)手工設(shè)計(jì)分為初步設(shè)計(jì)與技術(shù)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段；其特點(diǎn)是整個(gè)過程是通過實(shí)物、模型、圖紙、樣板等來轉(zhuǎn)遞信息，至少進(jìn)行1：5油泥模型、全尺寸油泥模型和樣車制作等階段；還要進(jìn)行1：5油泥模型、1：1全尺寸油泥模型實(shí)車三次風(fēng)洞試驗(yàn)；還要進(jìn)行車身原始數(shù)據(jù)保目的車身主圖板、車身主模型制作。這些工作都是繁瑣而艱苦、極浪費(fèi)時(shí)間的這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法的缺點(diǎn)是顯而易覓的，主要是開發(fā)周期長、累積誤差大開發(fā)成本高、產(chǎn)品通用化及系列化程度低等。傳統(tǒng)汽車車身CAD設(shè)計(jì)方法——仿形法由于汽車車身的開發(fā)周期長、圖紙及工藝準(zhǔn)備工作量太，且又經(jīng)常換代改型，故不容易做到產(chǎn)品通用化、系列化，因此，必須采用新的設(shè)計(jì)和技術(shù)手段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及高速圖形終端和工作站的出現(xiàn)，引進(jìn)了CAD／CAM等現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法并在車身設(shè)計(jì)中應(yīng)用。這種方法的一個(gè)主要工作是利用計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)（CAGD）方法來進(jìn)行車身幾何造型設(shè)計(jì)，即在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)車身表面模型，取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的三維實(shí)體。利用UG進(jìn)行車身設(shè)計(jì)的新方法我們知道，UG提供了強(qiáng)大的復(fù)合建模功能在利用UG進(jìn)行車身設(shè)計(jì)過程中，UG復(fù)合建模提供了以下功能：平面曲線設(shè)計(jì)，主要用于繪制車身三相視圖的輪廓線：輪廓形狀可通過沿曲線掃描（sweep），拉伸（extrude）或旋轉(zhuǎn)掃描（mv~ve）。2.2目前較流行的本田轎車車身的分析（1）日本轎車輕巧、簡潔、美觀、善變是日本轎車的最大特點(diǎn)。眾所周知，日本民族一向以工作認(rèn)真勤奮和善于接受外采文化而見長，加上國土狹窄和資源貧乏，使其在小型車設(shè)計(jì)方面能傲視同儕。隨著高科技的推廣，日本轎車在設(shè)計(jì)上也開始兼具了歐美轎車的一些優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又保持自己的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，可以說是兼收并蓄。（2）法國轎車法國雪鐵龍汽車公司生產(chǎn)的楔形轎車造型優(yōu)雅，線條簡練，精巧靈活，極富動(dòng)感和充滿活力，這恰好就像法國人那種熱情、浪漫、靈活、機(jī)敏的個(gè)性，所以許多汽車愛好者都說，法國轎車的造型往往都是引導(dǎo)潮流的，就和法國巴黎的香水和時(shí)裝那樣。（3）美國轎車在人們印象中，美國人的生活方式總是追求寬敞舒適、設(shè)備齊全和豪華氣派，而且美國人還給人一種自由與霸氣的感覺，所以美國的轎車一般比歐洲轎車更寬、更長，車身線條舒展流暢、強(qiáng)勁有力，前臉是華麗的柵格，車窗周圍鑲有鍍鉻亮條，而且車艙也十分寬大，令人很容易辨認(rèn)。（4）德國轎車德國的轎車給人的感覺是比較傳統(tǒng)，特別是與法國·、日本車型相比較更顯得傳統(tǒng)，如聞名于世的奔馳、寶馬、大眾等德國名車，線條挺拔而有力度，造型嚴(yán)謹(jǐn)而傳統(tǒng)，都給人以一種堅(jiān)固和耐用的感覺。（5）英國轎車英國轎車就像其民族一樣，給人一種保守而尊貴之感，它比德國轎車更保守、更嚴(yán)肅。我設(shè)計(jì)的這款轎車的外形就是造型優(yōu)雅、線條簡練、極富動(dòng)感和充滿活力，令人很容易就接受它。2.3汽車造型及結(jié)構(gòu)的分析轎車車身的基本形式有折背式、直背式、和艙背式三種。三種基本車身形式的主要區(qū)別就是表現(xiàn)在車身頂蓋與車身后部形狀之間的關(guān)系上有差別。折背式車身有明顯的發(fā)動(dòng)機(jī)艙、客艙和行李箱，且車身頂蓋與車身后部呈折線連接。直背式車身的特點(diǎn)是后風(fēng)窗與行李箱連接，接近平直。直背式車身流線型好，有利于降低空氣阻力系數(shù)和使行李箱容積增大。艙背式轎車車身的頂蓋比折背式長，同時(shí)后窗與后行李箱蓋形成一個(gè)整體的后部車門，一般情況下行李箱容積小。將折背式車身頂蓋向后延伸到車尾，形成兩廂式的變型轎車車身，目前也受到用戶歡迎。除此之外，還有許多其它的變型轎車在市場上不斷出現(xiàn)，如去掉頂蓋或帶有活動(dòng)頂蓬的敞篷車。車身分為承載式和非承載式兩種。非承載式車身的汽車有剛性車架，又稱底盤大梁架。車身本體懸置于車架上，用彈元件聯(lián)接。車架的振動(dòng)通過彈性元件傳到車身上，大部分振動(dòng)被減弱或消除，發(fā)生碰撞時(shí)車架能吸收大部分沖擊力，在壞路行駛時(shí)對(duì)車身起到保護(hù)作用，因此車廂變形小，平穩(wěn)性和安全性好，而且?guī)麅?nèi)噪音低。承載式車身的汽車沒有剛性車架，只是加強(qiáng)了車頭，側(cè)圍，車尾，底板等部位，車身和底架共同組成了車身本體的剛性空間結(jié)構(gòu)。這種承載式車身除了其固有的乘載功能外，還要直接承受各種負(fù)荷。這種形式的車身具有較大的抗彎曲和抗扭轉(zhuǎn)的剛度，質(zhì)量小，高度低，汽車質(zhì)心低，裝配簡單，高速行駛穩(wěn)定性較好。但由于道路負(fù)載會(huì)通過懸架裝置直接傳給車身本體，因此噪音和振動(dòng)較大。車架有邊梁式、鋼管式等形式，其中邊梁式是采用最廣泛的一種車架。邊梁式車架由兩根長縱梁及若干根短橫梁鉚接或焊接成形，縱梁主要承負(fù)彎曲載荷，一般采用具有較大抗彎強(qiáng)度的槽形鋼梁。也有采用鋼管，但多用于輕型車架上。一般縱梁中部受力最大，因此設(shè)計(jì)者一般將縱粱中部的截面高度加大，兩端的截面高度逐漸減少，這樣一來可使應(yīng)力分布均勻，同時(shí)也減輕了重量。橫梁有槽形、管形或口形，以保證車架的扭轉(zhuǎn)剛度和抗彎強(qiáng)度。橫梁還用以安裝發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、車身和燃油箱等。為適應(yīng)不同的車型，橫梁布置有多種型式，如為了提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度采用X型布置的橫梁。邊梁式結(jié)構(gòu)簡單，工藝要求低，制造容易，使用廣泛。但由于粗壯的大梁縱貫全車，影響整車布置和空間利用率，大梁的橫截面高度使車廂離地距離加大，乘客上下車不方便，另外重量也大，整車行駛經(jīng)濟(jì)性變差。這些缺點(diǎn)對(duì)小客車、轎車是缺點(diǎn)，對(duì)于越野車可能就是優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樵揭败囈笥泻軓?qiáng)的通過性，行駛崎嶇路面時(shí)要有一定大的離地間隙，而非常顛簸的道路會(huì)令車體大幅扭動(dòng)，只有帶剛性車架的承載式車身結(jié)構(gòu)才能抵御這種沖擊力，因此越野車上普遍采用非承載式車身。轎車車身的布置在很大程度上受底盤布置形式的制約。目前多采用傳統(tǒng)式布置（發(fā)動(dòng)機(jī)前置、前輪驅(qū)動(dòng)，如圖2-1所示）本田轎車就是這種前置前驅(qū)。傳統(tǒng)式布置型式有利于車室內(nèi)部布置，而且可以提高操縱穩(wěn)定性、行駛平順行和乘坐舒適性，所以長期以來被廣泛采用于中、高級(jí)轎車上。但其缺點(diǎn)在于地板中部出現(xiàn)凸包，影響踏板布置、整車高度的降低和質(zhì)量的減輕。對(duì)于前驅(qū)動(dòng)布置型式，由于取消了傳動(dòng)軸，可以降低地板和整車高度，如果采用橫置式發(fā)動(dòng)機(jī)，則更方便于車室內(nèi)部布置。此種布置型式對(duì)車身總布置、降低風(fēng)阻、整車輕量化等都是很有利的。圖2-1發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)不同的轎車級(jí)別將顯著影響到車身尺寸。轎車的等級(jí)見表1-1表1-1轎車的等級(jí)與車身尺寸級(jí)別微型小型普通型中型中高級(jí)高級(jí)A00A0ABCD排量／L<1.01.0～1.31.31～1.61.61～2.02.01～2.5>2.5總長／m3.3～3.73.8～4.04.1～4.24.3～4.454.46～4.8>4.8軸距／m2.0～2.12.2～2.32.31～2.452.46～2.62.61～2.8>2.8整備質(zhì)量／kg<680680～800801～970971～11501151～1380>1380由表可以看出，轎車級(jí)別越高，車身總長及軸距越長，車身的輪距即總寬度也會(huì)更加寬敞。2.4色彩的分析如何挑選汽車的顏色？在這個(gè)日益追求產(chǎn)品個(gè)性化的年代，對(duì)于消費(fèi)者顯得越來越為重要。在時(shí)下，車身的顏色已經(jīng)成為汽車的較大賣點(diǎn)之一。汽車的顏色，不論對(duì)使用者還是對(duì)外界，或?qū)囕v的視覺感，都非常重要。其實(shí)汽車車身顏色并不只局限于傳統(tǒng)的黑、灰、白和香檳色，而是有許多種不同的色彩，汽車的各種顏色各有特色與風(fēng)格，使用者可以根據(jù)個(gè)人的需要和不同品位來選擇。而每一種車身的顏色分別又有不同的講究。白色或乳白色：給人以明快、活潑、大方的感覺。白色是中間色，容易與外界環(huán)境相吻合而協(xié)調(diào)，并且白色車身與人們穿白衣服相近，給人以清潔樸實(shí)的感覺。乳白色車身較耐臟，路上泥漿或污物濺上干后不易看出。所以選擇白色或乳白色汽車的人較普遍。黑色或深棕色：給人以莊重、尊貴、嚴(yán)肅的感覺。黑色也是中間色，容易與外界環(huán)境相吻合。但黑色汽車車身反而不耐臟，有一點(diǎn)灰塵就能看出來。紅色：紅色包括大紅、棗紅，給人以跳躍、興奮、歡樂的感覺。紅色是放大色，容易從環(huán)境中“跳”出來，引起人們視覺的注意，有利于交通安全。但是紅色也不耐臟，駕駛員長時(shí)間駕駛時(shí)，紅色容易引起視覺疲勞，不利于對(duì)其他淡色物體的觀察。從這一點(diǎn)上講，又不太有利于安全。黃色：黃色給人以歡快、溫暖、活潑的感覺。黃色是擴(kuò)大色，在環(huán)境視野中很顯眼，所以出租車多喜歡涂上黃色，一是便于管理，二是便于人們早早地發(fā)現(xiàn)，可與其他汽車區(qū)別。但私家車選用黃色的卻不多。其他顏色：汽車還有其他多種顏色，如銀白、鐵灰、墨綠、天藍(lán)等各有特色，消費(fèi)者可根據(jù)自己的喜愛作出選擇。有一些特殊顏色，消費(fèi)者可向廠商提出，專門配色。此外，汽車車身的顏色也能反映出車主的個(gè)性和行為特征。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，如果汽車的顏色是淡紫、淡綠、灰棕或其他柔淡的顏色，車主恐怕多少有點(diǎn)憂郁；中等濃度綠色的車主表現(xiàn)堅(jiān)毅、滿足，開車絕不會(huì)生悶氣，處事中庸，不慌不忙地隨著車陣前進(jìn)；開紅車子的人外向、企圖心很強(qiáng)、沖動(dòng)、也很容易感到無聊；黑色則是工作狂的最愛；開藍(lán)色或銀色汽車的人，非?；磉_(dá)，憂郁的比例只有柔淡色車主的八分之一。你聽說過嗎，藍(lán)色即將復(fù)興，綠色已經(jīng)過時(shí)，黃色顯得淺薄，紅色則代表富有……3收集資料和調(diào)查通用汽車公司負(fù)責(zé)色彩和內(nèi)飾設(shè)計(jì)的全球主管Helen

Emsley說：“目前，約有50％的消費(fèi)者仍傾向于選擇銀色、黑色、淺褐色或者白色的車。但是，我們希望有更多的車身顏色可以滿足消費(fèi)者日益增長的不同需求。”

克萊斯勒汽車集團(tuán)設(shè)計(jì)部副總監(jiān)David

McKinnon說：“將來，人們會(huì)把汽車行業(yè)同樣當(dāng)作時(shí)尚行業(yè)來看待。時(shí)尚潮流在3個(gè)月內(nèi)就會(huì)發(fā)生變化，可是一款汽車更新?lián)Q代卻需要3到4年時(shí)間，這實(shí)在是太長了?！?/p>

3.1問卷調(diào)查表問卷調(diào)查表的內(nèi)容主要是為了了解大家心目中的汽車車身樣子，然后自己根據(jù)他們的選擇和建議，再根據(jù)自己收集的資料設(shè)計(jì)出車身。3.2分析問卷調(diào)查結(jié)果我請(qǐng)了20位同學(xué)對(duì)和本田轎車同一檔次的做問卷調(diào)查，從問卷調(diào)查表得出的結(jié)論是：喜歡本田轎車的有10人，上海大眾的3人，別克3人，豐田7人；喜歡的車身顏色為白色的2人，黑色的12人，紅色的5人，銀色的1人（如圖1-2）；喜歡兩廂車的7人，喜歡三廂車的8人，無所謂的3人，有其它意見的2人；喜歡汽車看品牌的7人，看價(jià)格的2人，看外觀的3人，看性能的8人；對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排量，喜歡2.0以上的10，喜歡2.0升的5人，喜歡1.6升的4人，喜歡1.4升的1人；對(duì)于變速器的選擇，選擇自動(dòng)變速器的3人，手動(dòng)變速器的4人，手自一體的13人。（詳見副表１）大多數(shù)人選擇的是本田轎車，顏色是黑色，三廂發(fā)動(dòng)機(jī)排量在2.0L以上，變速器為手自一體變速器。根據(jù)他們的選擇，我決定設(shè)計(jì)的汽車為三廂的黑色本田轎車。車身顏色人數(shù)黑色12白色2紅色5銀色1圖1-23.3草圖的繪制4確定車身的設(shè)計(jì)方案4.1車身方案的分析在外形和結(jié)構(gòu)上，車身殼體是由許多具有空間曲面外形的大型覆蓋件（如頂蓋、翼子板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等）所組成。所以車身設(shè)計(jì)具有其特點(diǎn)主要如下：（1）既要求整體協(xié)調(diào)給人以美感，又保證必要的流線型；（2）部件的互換性和裝配精度要求較高；（3）車身表面上的各點(diǎn)連成的曲線，必須在縱向和橫向兩個(gè)截面上反復(fù)協(xié)調(diào)以使之光順；（4）車身樣圖采用坐標(biāo)網(wǎng)格表示的同時(shí)還要輔之1:1的模型；（5）要從性能和功能方面設(shè)計(jì)，造型的美觀對(duì)汽車的商業(yè)價(jià)值有很大影響；（6）必須考慮到人機(jī)工程學(xué)的要求；（7）由于車身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以精確計(jì)算，為保證足夠的強(qiáng)度、剛度和輕量化要求，要求從實(shí)物或模型上實(shí)測，還必須具備有豐富的經(jīng)驗(yàn)和資料積累；（8）車身總布置的設(shè)計(jì)需要許多領(lǐng)域的知識(shí)的綜合。汽車前臉的設(shè)計(jì)汽車前臉是汽車最具特色的重要部位，由發(fā)動(dòng)機(jī)罩、輪罩、組合前燈、水箱格柵、保險(xiǎn)杠、通氣孔和牌照牌等組成。它們既是功能件又是裝飾件。不同形狀的組件和不同的組合形成汽車前臉，特別是前臉的外觀和特征。往往從前臉的造型上可以看到該車的性格。近年來，轎車車身設(shè)計(jì)師們在前臉設(shè)計(jì)上一般要花費(fèi)很多時(shí)間，從實(shí)車上可以看到設(shè)計(jì)師們的構(gòu)思和風(fēng)格。如本田轎車的前臉圖片。圖4-1本田轎車的前臉從以上設(shè)計(jì)可以看出，轎車的前臉比較圓潤，大氣，給人一種穩(wěn)重的感覺，如圖4-1所示；我設(shè)計(jì)的這款轎車的車頭很低，便于在行車時(shí)減少空氣的阻力，而且在車窗的選擇上用了一種類似紡錘體的設(shè)計(jì)，這樣更利于氣流的通過。汽車車體的設(shè)計(jì)很多轎車車體脫離了梯形車頂造型，采用圓弧形。梯形顯得端莊典雅，圓弧形則給人一種自由奔放的感覺。車體的前視圖仍保持梯形，適合車門的布置，還要能夠讓乘客在車?yán)镉凶銐虻鸟{駛空間，車體的外形要體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的思路。圖4-2本田轎車的車體從以上的車體分析：轎車的主要用途是載人，所以基本都是四門，軸距較長，這樣的布局后排空間較大，乘客乘坐舒適，如圖4-2所示。汽車車尾的設(shè)計(jì)車尾主要有兩種型式：兩廂和三廂。中、高級(jí)轎車的車尾越來越短，而中小型轎車中兩廂越來越多。中、高級(jí)轎車的車尾長度大約是整車長度的0.12-0.13，比過去降低很多。為了加大行李箱容積，車尾高度加大，因此車尾顯得比較厚實(shí)。圖4-3本田轎車的車尾從以上的圖片可以看出，轎車車尾的設(shè)計(jì)（如圖4-3所示）是有兩廂也有三廂，兩廂的車尾短，取消了行李箱，但是現(xiàn)在也受到人們的喜愛，三廂是汽車傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，感覺是“有頭有尾”設(shè)計(jì)都中規(guī)中矩。車尾的設(shè)計(jì)主要是要選擇尾燈的形式和安裝方位，要給人一種很有霸氣的感覺，然后就是選擇排氣管的安裝位置。輪罩外形尺寸的確定和布置為了繪制前輪罩表面，應(yīng)先確定車輪跳動(dòng)到極限位置和最大轉(zhuǎn)向角時(shí)所占有的空間。設(shè)計(jì)微型轎車車身時(shí)，最突出的矛盾是要求車身內(nèi)部寬敞舒適，而外形又必須小巧緊湊。在為其設(shè)計(jì)輪罩時(shí)，就應(yīng)采取“寸土必爭”的原則，因?yàn)榇藭r(shí)哪怕是增加極小的空間也有可能提高乘坐的舒適性。布置踏板所需空間受凸包外廓和車身內(nèi)側(cè)壁二者寬度的限制。選擇的汽車造型為了減少空氣阻力系數(shù)，現(xiàn)代轎車的外形一般用圓滑流暢的曲線去消隱車身上的轉(zhuǎn)折線。前圍與側(cè)圍、前圍、側(cè)圍與發(fā)動(dòng)機(jī)罩，后圍與側(cè)圍等地方均采用園滑過渡，發(fā)動(dòng)機(jī)罩向前下傾，車尾后箱蓋短而高翹，后冀子板向后收縮，擋風(fēng)玻璃采用大曲面玻璃，且與車頂園滑過渡，前風(fēng)窗與水平面的夾角一般在25o~33o之間，側(cè)窗與車身相平，前后燈具、門手把嵌入車體內(nèi)，車身表面盡量光潔平滑，車底用平整的蓋板蓋住，降低整車高度等等，這些措施有助于減少空氣阻力系數(shù)。在80年代初問世的德國奧迪100C型轎車就是最突出的例子，它采用了上述種種措施，其空氣阻力系數(shù)只有0.3，成為當(dāng)時(shí)商業(yè)代轎車外形設(shè)計(jì)的最佳典范。4.2結(jié)構(gòu)的分析和最佳造型的確定汽車的主要部件有發(fā)動(dòng)機(jī)蓋（又稱發(fā)動(dòng)機(jī)罩）是最醒目的車身構(gòu)件，是買車者經(jīng)常要察看的部件之一。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的主要要求是隔熱隔音、自身質(zhì)量輕、剛性強(qiáng)。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的在結(jié)構(gòu)上一般由外板和內(nèi)板組成，中間夾以隔熱材料，內(nèi)板起到增強(qiáng)剛性的作用，其幾何形狀由廠家選取，基本上是骨架形式。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋開啟時(shí)一般是向后翻轉(zhuǎn)，也有小部分是向前翻轉(zhuǎn)。向后翻轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋打開至預(yù)定角度，不應(yīng)與前檔風(fēng)玻璃接觸，應(yīng)有一個(gè)約為10mm的最小間距。為防止在行駛由于振動(dòng)自行開啟，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋前端要有保險(xiǎn)鎖鉤鎖止裝置，鎖止裝置開關(guān)設(shè)置在車廂儀表板下面，當(dāng)車門鎖住時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋也應(yīng)同時(shí)鎖住。車頂蓋：車頂蓋是車廂頂部的蓋板。對(duì)于轎車車身的總體剛度而言，頂蓋不是很重要的部件，這也是允許在車頂蓋上開設(shè)天窗的理由。從設(shè)計(jì)角度來講，重要的是它如何與前、后窗框及與支柱交界點(diǎn)平順過渡，以求得最好的視覺感和最小的空氣阻力。當(dāng)然，為了安全車頂蓋還應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度，一般在頂蓋下增加一定數(shù)量的加強(qiáng)梁，頂蓋內(nèi)層敷設(shè)絕熱襯墊材料，以阻止外界溫度的傳導(dǎo)及減少振動(dòng)時(shí)噪聲的傳遞。行李箱蓋：行李箱蓋要求有良好的剛性，結(jié)構(gòu)上基本與發(fā)動(dòng)機(jī)蓋相同，也有外板和內(nèi)板，內(nèi)板有加強(qiáng)筋。一些被稱為“二廂半”的轎車，其行李箱向上延伸，包括后檔風(fēng)玻璃在內(nèi)，使開啟面積增加，形成一個(gè)門，因此又稱為背門，這樣既保持一種三廂車形狀又能夠方便存放物品。如果采用背門形式，背門內(nèi)板側(cè)要嵌裝椽膠密封條，圍繞一圈以防水防塵。行李箱蓋開啟的支撐件一般用勾形鉸鏈及四連桿鉸鏈，鉸鏈裝有平衡彈簧，使啟閉箱蓋省力，并可自動(dòng)固定在打開位置，便于提取物品。翼子板：翼子板是遮蓋車輪的車身外板，因舊式車身該部件形狀及位置似鳥翼而得名。按照安裝位置又分為前翼子板和后翼子板，前翼子板安裝在前輪處，因此必須要保證前輪轉(zhuǎn)動(dòng)及跳動(dòng)時(shí)的最大極限空間，因此設(shè)計(jì)者會(huì)根據(jù)選定的輪胎型號(hào)尺寸用“車輪跳動(dòng)圖”來驗(yàn)證翼子板的設(shè)計(jì)尺寸。后翼子板無車輪轉(zhuǎn)動(dòng)碰擦的問題，但出于空氣動(dòng)力學(xué)的考慮，后翼子板略顯拱形弧線向外凸出?，F(xiàn)在有些轎車翼子板已與車身本體成為一個(gè)整體，一氣呵成。但也有轎車的翼子板是獨(dú)立的，尤其是前翼子板，因?yàn)榍耙碜影迮鲎矙C(jī)會(huì)比較多，獨(dú)立裝配容易整件更換。有些車的前翼子板用有一定彈性的塑性材料（例如塑料）做成。塑性材料具有緩沖性，比較安全。前圍板：前圍板是指發(fā)動(dòng)機(jī)艙與車廂之間的隔板，它和地板、前立柱聯(lián)接，安裝在前圍上蓋板之下。前圍板上有許多孔口，作為操縱用的拉線、拉桿、管路和電線束通過之用，還要配合踏板、方問機(jī)柱等機(jī)件安裝位置。為防止發(fā)動(dòng)機(jī)艙里的廢氣、高溫、噪聲竄入車廂，前圍板上要有密封措施和隔熱裝置。現(xiàn)代汽車多采用的是承載式車身結(jié)構(gòu)，因?yàn)槌休d式車身的汽車沒有剛性車架，只是加強(qiáng)了車頭，側(cè)圍，車尾，底板等部位，車身和底架共同組成了車身本體的剛性空間結(jié)構(gòu)。這種承載式車身除了其固有的乘載功能外，還要直接承受各種負(fù)荷。這種形式的車身具有較大的抗彎曲和抗扭轉(zhuǎn)的剛度，質(zhì)量小，高度低，汽車質(zhì)心低，裝配簡單，高速行駛穩(wěn)定性較好。車身對(duì)汽車的性能影響：車身對(duì)整車性能的影響主要有以下幾方面：（1）決定整車裝載質(zhì)量的大小和運(yùn)輸能力的高低；（2）決定整車的整備質(zhì)量和造價(jià)；（3）影響整車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性； （4）車身形狀與汽車的氣動(dòng)阻力密切相關(guān)；（5）車身形狀影響汽車的高速行駛穩(wěn)定性；（6）影響汽車的乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性；（7）與行駛安全密切相關(guān)；（8）影響整車的通過能力。車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先應(yīng)以結(jié)構(gòu)輕量化為準(zhǔn)則，力求做到強(qiáng)度分配在車身整體上的合理性。為此，必須首先確定車身的主要載荷形式，其次了解載荷傳遞方式，進(jìn)而選擇合理的計(jì)算方法。根據(jù)汽車的實(shí)際使用特點(diǎn)，一般將彎曲、扭轉(zhuǎn)和碰撞作為設(shè)計(jì)時(shí)車身所受三種典型載荷工況。由于轎車車身在整體上可以看作是一個(gè)由薄壁梁和薄板組成的框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)假設(shè)作用力均作用在結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)上，且左右對(duì)稱分布時(shí)，經(jīng)過對(duì)節(jié)點(diǎn)受力作適當(dāng)簡化后，可建立車身承受彎曲載荷和扭轉(zhuǎn)載荷的力學(xué)模型。利用該模型，采用一般的力學(xué)方法即可計(jì)算獲得車身整體的載荷分布及變形圖。若計(jì)算發(fā)現(xiàn)局部存在過大變形或過大載荷，應(yīng)適當(dāng)改變該處梁的斷面形式，即通過改變斷面系數(shù)來調(diào)整變形量和應(yīng)力的大小。碰撞載荷是汽車車身在使用過程中遇到的極端載荷情況。為了有效地保護(hù)成員的安全，車身結(jié)構(gòu)在整車上應(yīng)符合兩端軟中間硬的原則，以保證縱向碰撞發(fā)生時(shí)，車身前部或后部吸收80％以上的％需由車身縱梁吸收，因此縱梁的作用尤為重要。碰撞時(shí)可依靠局部變形吸收能量，從而減少中部成員艙變形的可能性。局部變形可以依靠梁的局部彎曲或局部發(fā)生皺折實(shí)現(xiàn)。利用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)中空管狀梁內(nèi)施以填充材料，還可以大大提高其吸收能量的能力。設(shè)計(jì)中一般應(yīng)在車身前部和后部預(yù)留50～80cm的空間供變形用。此外因碰撞能量的30％要靠輪罩吸收，故需充分注意它與地板和縱梁的聯(lián)接。4.3色彩的分析和最佳色彩的確定長時(shí)間內(nèi)，汽車的顏色表現(xiàn)力一直保持著溫和的中間性格。為了改變這種現(xiàn)象，目前，該公司正在開始努力推動(dòng)新色系的出現(xiàn)，并對(duì)技術(shù)進(jìn)行改良，試圖給老式經(jīng)典車型的暗色系來一個(gè)徹徹底底的改變。該公司領(lǐng)導(dǎo)層表示，他們希望通過自己的努力將汽車的顏色引領(lǐng)到一個(gè)新的階段。2008－2009年汽車顏色主要流行趨勢PPG顏色專家預(yù)測，2008－2009年汽車顏色主要流行趨勢主要有四種。他們認(rèn)為，隨著液態(tài)金屬以及淡紫色色相的開發(fā)，藍(lán)色將會(huì)越來越受到大眾歡迎。為了顯示出差異，或者在與藍(lán)綠色搭配使用時(shí)，將會(huì)在綠顏色中注入亮彩色。黃色和棕色將會(huì)變得更加豐富，并散發(fā)出微光，因此也會(huì)博得大眾的喜愛。而紅色將回歸到更暗更暖的色系，就像紅莓和紅酒的那種顏色。分析問卷調(diào)查得出：有12人喜歡黑色、5人喜歡紅色、2人喜歡白色、1人喜歡銀色，所以根據(jù)大多數(shù)人的意見，我就選擇黑色作為這款車的主題顏色。而且黑色給人的感覺就是很穩(wěn)重，很大氣。5車身外形結(jié)構(gòu)的分析和尺寸的決定5.1車身的外部結(jié)構(gòu)的分析轎車按其車身的特點(diǎn)，可分為雙門轎車、雙門硬頂轎車、四門轎車、四門硬頂轎車、高級(jí)轎車、旅行轎車、掀背式轎車和敞篷轎車等。（1）雙門轎車：設(shè)有兩排座兩個(gè)門，外型明顯地分為頭、中、尾部