【正文】 ...................................................... 20 車頂?shù)脑O(shè)計(jì) ........................................................................................ 20 整車的設(shè)計(jì) ........................................................................................ 23 車頂支架的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 ...................................................................... 25 結(jié) 論 ............................................................................................................................ 29 致 謝 ............................................................................................................................ 31 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................ 32 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 32 頁 1 緒論 電動(dòng)觀光車國內(nèi)外現(xiàn)狀 電動(dòng)觀光車是屬于區(qū)域用電動(dòng)車的一種，是種專為旅游景區(qū)，公園，大型游樂園，度假村，別墅區(qū)，城市步行街，港口等區(qū)域開發(fā)的 自駕游，區(qū)域巡邏，代步專用的環(huán)保型電動(dòng)乘用車輛。 我國正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)段，隨之而來的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重，借鑒發(fā)達(dá)國家已有經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)對環(huán)境問題的一個(gè)重要手段就是大量啟用電動(dòng)車， 2020 年初，國家出臺(tái)“十城千輛”政策，各地積極響應(yīng)，在上海 世博園區(qū)已有 1100 多輛電動(dòng)觀光車運(yùn)行，這在全世界也是最大規(guī)模的。 中國擁有豐富的旅游資源，山川秀美，風(fēng)光迤邐，邢臺(tái)更是其中翹楚。 能源問題是困擾著當(dāng)今世界的問題，甚至可以說，解決了能源問題，也就解決了環(huán)保問題。在此嚴(yán)峻的形勢下，電動(dòng)觀光車更有著獨(dú)特的市場，國家和政府也是大力扶持，以后必將在景區(qū)成為趨勢，邢臺(tái)尤其如此。正如現(xiàn)在普及的轎車一樣，電動(dòng)觀光車也應(yīng)該并可以實(shí)現(xiàn)多種造型供人們選擇。關(guān)于電動(dòng)觀光車的技術(shù)也存在較大問題，電池隔膜基本依靠進(jìn)口，電解液則依賴于日本。如果外觀能與當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)俗文化相結(jié)合，則更能提升城市印象。牛勤勞樸實(shí)的精神形象影響了邢臺(tái)人民幾千年，而有著牛形象的電動(dòng)觀光車不但能形象的體現(xiàn)出邢臺(tái)的文化，還能時(shí)刻教育青年人，保持住牛的精神，將牛的精神傳承下去。有了基本外形后，還要考慮風(fēng)阻等其他要求，設(shè)計(jì)出觀光車的具體外形，并繪制出三維圖、零件圖以及裝配圖。每個(gè)時(shí)期的外形都有不同的特點(diǎn)。 （ 3）方箱轎車型 一八九七年展覽會(huì)，一個(gè)貌不驚人的四輪電動(dòng)轎車被達(dá)拉克帶上公眾的視線，引起了巨大反響。與設(shè)計(jì)馬車型的電動(dòng)車的莫里森不同，安德魯沒有設(shè)計(jì)過馬車，而是直接設(shè)計(jì)電動(dòng)車的，因此，馬車的外形并沒有給他帶來多少影響，他并沒有沿襲馬車的造型，而是創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)出了敞篷型電動(dòng)車。相比較方正笨重的外觀 ，流線型的外觀更加吸引眼球，還會(huì)給人以時(shí)尚動(dòng)感的感覺，飄逸又不失穩(wěn)重，影響著未來的電動(dòng)車外形設(shè)計(jì)，是電動(dòng)車外形的又一歷史性的里程碑。但同時(shí)，這種車的缺陷也十分明顯。在石油資源日益緊缺的今天，電動(dòng)車以及新能源車逐漸顯現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢，越來越多的汽車制造廠家為電動(dòng)車設(shè)計(jì)適應(yīng)電動(dòng)系統(tǒng)的汽車外形和布置，大大提高了電動(dòng)車的性能和實(shí)用性。 按動(dòng)力劃分，電動(dòng)車可分為純電動(dòng)車、燃料電池電動(dòng)車以及混合動(dòng)力電動(dòng)車；按類型劃分，可分為乘用電動(dòng)車和商用電動(dòng)車；按用途不同劃分，又可分為電動(dòng)轎車、電動(dòng)服務(wù)用車、電動(dòng)改裝車和電動(dòng)觀光車，其中電動(dòng)觀光車則是此篇論文著重介紹的。 電動(dòng)旅游觀光車的發(fā)展趨勢 我國石油資源缺乏，而尾氣污染又是現(xiàn)在及未來城市污染的主要污染源，所以我國發(fā)展電動(dòng)觀光車無疑是未來發(fā)展的趨勢，也符合綠色環(huán)保的要求。一些細(xì)節(jié)的修飾、線條的變化往往讓一輛車從同類中脫穎而出。美是一種公認(rèn)的事物，一個(gè)現(xiàn)象，也有一定的規(guī)律。美是一種能令人心情愉悅的社會(huì)現(xiàn)象，專屬于人類，也是人類精神生活重要的一部分。 汽車的美是人類將工業(yè)和美學(xué)完美結(jié)合的典范，它既要滿足人們的使用要求，又要滿足人們的審美需求。理性美則是依據(jù)科學(xué)的理論及實(shí)踐計(jì)算或推理出的美，比如空氣動(dòng)力學(xué)在汽車車身設(shè)計(jì)上的應(yīng)用。 說到汽車的美，就不得不提到大眾的甲殼蟲汽車了。 甲殼蟲的成功，一大部分得益于其情趣化的美學(xué)設(shè)計(jì)。 汽車是如今重要的交通工具，同時(shí)也是文化的傳播者。 汽車也是美學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物。 圖 3 1 新款甲殼蟲 圖 3 2 老款甲殼蟲 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 32 頁 對設(shè)計(jì)人員的要求 汽車的美是設(shè)計(jì)師賦予的，設(shè)計(jì)師賜予了汽車靈魂。所謂的“設(shè)計(jì)”，就是推陳出新，從以往的套路中解放出來，創(chuàng)造一種新的思路的過程。因此，設(shè)計(jì)者要時(shí)刻保持創(chuàng)新的思維和冷靜的頭腦，不斷提交新穎的設(shè)計(jì)，不輕言放棄。表現(xiàn)車輛最直觀有效的方式就是三維模型。知識面的寬廣程度決定 著所設(shè)計(jì)的造型的內(nèi)涵。他設(shè)計(jì)的大眾“新甲殼蟲”、奧迪 TT、福特 GT等經(jīng)典車型，都是是汽車設(shè)計(jì)界的里程碑，也讓梅斯在名垂青史。本文著重電動(dòng)觀光車整體外形尤其是車頂外形的設(shè)計(jì)。 車頂是連接車頭和車尾的部件，也是車頭與車尾造型的過渡。車頂?shù)娘L(fēng)格會(huì)直接影響到人們對車的直觀印象。流暢的線條和活潑的造型以及明艷的色彩能更好的激發(fā)游客的興致。圓潤美學(xué)是指造型圓潤的物品會(huì)讓人產(chǎn)生美的視覺感受。當(dāng)物體穿過流質(zhì)時(shí)，流質(zhì)會(huì)偏離原來的位置，會(huì)對物體產(chǎn)生阻力。數(shù)字越低，則表示該車克服空氣阻力所需的動(dòng)力越少。車身車頂是汽車接觸空氣較多的部位，設(shè)計(jì)良好的車頂能幫助汽車更好的克服空氣阻力，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。其實(shí)，水滴形會(huì)降低空氣阻力的結(jié)論早在 20 世紀(jì)初就被一位羅馬利亞汽車設(shè)計(jì)師奧羅發(fā)現(xiàn)了?；谶@個(gè)理 論，他開始設(shè)計(jì)水滴型的汽車，而這個(gè)水滴型的車身設(shè)計(jì)也不負(fù)眾望，獲得了德國政府頒發(fā)的專利證明。于是，這輛具有巨大潛力的汽車僅僅制造了一臺(tái)，就被靜靜的安置在了羅馬尼亞的一個(gè)小博物 館中。 圖 3 10 水滴型車型 回首汽車的發(fā)展史，我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在在汽車行業(yè)叱咤風(fēng)云的西歐，也不是本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 32 頁 從一開始的“零基礎(chǔ)”逐漸發(fā)展起來的，韓系汽車的崛起也是近十幾年的事。要讓整個(gè)車頂滿足整個(gè)水滴的形狀有些不太可能，而半個(gè)水滴造型還是很容易實(shí)現(xiàn)的。 地域文化并不是一朝一夕形成的，也不是一成不變的，但也是相對穩(wěn)定的，具有獨(dú)特性，例如中國文化，阿拉伯文化，歐洲文化。在廣闊的華夏大地上，不同的自然環(huán)境和地理風(fēng)貌會(huì)孕育出不同的民俗習(xí)慣或信仰，例如中原文化、湖湘 文化、燕趙文化，在邢臺(tái)，便稱為“邢襄文化”，而本文是依據(jù)邢襄文化設(shè)計(jì)車頂，下面著重介紹邢襄文化。其兼收并蓄的包容性和自成一家的完整性以及綿延不絕的繼承性和品質(zhì)獨(dú)特的內(nèi)涵性，在其他文化中是極其罕見的。古時(shí)，牛是豐收吉祥的象征，邢人祖先以牛名城，概取牛勤勞的精神以自勵(lì)。 牛的背彎曲寬廣，身材富有力量感，又富有藝術(shù)氣息。在旅游的過程中，旅游觀光車是必不可少的交通工具。 基于牛的仿生設(shè)計(jì) 要說明仿生設(shè)計(jì)，就一定要先介紹仿生學(xué)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 32 頁 仿生學(xué)最早是由美國科學(xué)家斯蒂爾在一九六零年根據(jù)拉丁文“ bios”（生命方式的意思）命名的。 自然界的生物多種多樣，無一不讓人驚嘆大自然的鬼斧神工，自古以來，自然界就是人類靈感的源泉。牛是最重要的耕作牲畜，和農(nóng)業(yè)的關(guān)系緊密，在農(nóng)業(yè)社會(huì)中有著崇高的地位。描寫牛外觀的詩句也很多，如清朝顧紹敏在《牧牛詞》寫到“絲楊影里系烏犍，雙腳彎環(huán)臥溪碧。白鱀豚在漫長的時(shí)間里逐漸進(jìn)化出了獨(dú)特的身體形態(tài)，在大海和湖泊中能夠高速前進(jìn)，完全符合流體力學(xué)。無論正面還是側(cè)邊，都能很自然的聯(lián)想到鯊魚，兼具美觀性與實(shí)用性。 4 車身及車頂架的設(shè)計(jì) 車身的設(shè)計(jì) 車頂?shù)脑O(shè)計(jì) 在根據(jù)牛設(shè)計(jì)車頂時(shí)，我采用了仿生設(shè)計(jì)的方法，著重模仿了牛拱形的背，以達(dá)到傳神的目的。 基于上述要求，我 UG軟件繪制了該車車頂?shù)娜S圖，以便更清楚直觀的展示車頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)造型。 下圖為主視圖和左視圖。在前面第三章第一節(jié)已經(jīng)介紹了水滴型車身在空氣動(dòng)力學(xué)上的優(yōu)勢。 首先，先做出車頂?shù)目蚣堋? 圖 4 12 車頭車尾造型 最后，添加車架和座椅。乘客的分布為：第一排為司機(jī)和一位乘客，第二排和第三排分別乘坐三人。 出了尺寸外，還需設(shè)計(jì)頂架的材料和形狀。其次，冷彎型鋼也能很好的節(jié)約材料。在眾多品種中，我選擇了閉口方管型，這也是應(yīng)用最廣泛的一種。下面，我們對所選材料進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算以驗(yàn)證其滿足所需要求。 下圖表示冷彎管的截面： 圖 4 16 冷彎管截面 其中 A 為邊 長， t 為壁厚， R 為圓弧半徑。 因此，選擇邊長為 25mm，壁厚 2mm，材料為 Q235 的冷彎鋼作為頂架和支架的材料是滿足要求的。中國文化博大精深，坐一輛能體現(xiàn)中國 文化意義的電動(dòng)車不但能美化城市，更能體現(xiàn)出中國人民勤勞勇敢，自強(qiáng)不息的奮斗精神。 其次，整理大量汽車美學(xué)資料，從對設(shè)計(jì)師本身的要求出發(fā)，到車頂?shù)脑O(shè)計(jì)風(fēng) 格的介紹，重點(diǎn)分析了邢襄文化。邢臺(tái)不僅是我國歷史上人口遷居和建城最早的地區(qū)之一，而且歷代皆被視作戰(zhàn)略重地，曾歷五朝古都，其生命力從數(shù)千年前的商代延續(xù)至今，這在國內(nèi)幾乎是唯一的，是當(dāng)之無愧的歷史名城。牛是最重要的耕作牲畜，和農(nóng)業(yè)的關(guān)系緊密，在農(nóng)業(yè)社會(huì)中有著崇高的地位。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 31 頁 共 32 頁 致 謝 我能完成此篇論文，離不開學(xué)校老師的指導(dǎo)和建議。汽車外觀并不是隨意完成的，而是通過大量的資料和調(diào)查，一筆一劃從設(shè)計(jì)師筆