【文章內(nèi)容簡介】 事物可能會讓人覺得古怪，難以接受，但這卻恰恰證明了新生事物的生命力，閃爍著智慧的火花。因此，設計者要時刻保持創(chuàng)新的思維和冷靜的頭腦，不斷提交新穎的設計，不輕言放棄。除了創(chuàng)新能力之外，表達能力也十分重要。設想，一個設計師構想出來了一個完美的設計，但卻不會表達，無法將它傳達給他人，該是多么尷尬。因此，設計者應該善于使用工具，比如二維軟件、三維軟件。表現(xiàn)車輛最直觀有效的方式就是三維模型?，F(xiàn)代社會離不開計算機，熟練掌握計算機技能也是設計者的基本素質。其次，就是較寬的知識面和良好的協(xié)作精神。不止是設計者，這兩點也是現(xiàn)代社會各類人才的必備素質。知識面的寬廣程度決定著所設計的造型的內(nèi)涵。好的設計能傳達出設計者層次和深度。而協(xié)作能力直接影響著所設計的車輛能否實現(xiàn)量產(chǎn)。在汽車設計領域，設計大師杰梅斯是當之無愧的“設計明星”，他也是我最崇拜的設計師。他設計的大眾“新甲殼蟲”、奧迪TT、福特GT等經(jīng)典車型，都是是汽車設計界的里程碑，也讓梅斯在名垂青史。對他而言，它的工作并不是簡單的工業(yè)設計。梅斯的設計理念在很大程度上借鑒了建筑設計，他認為，好的設計應該與適當?shù)奈幕h(huán)境融為一體，他設計的不是車，而是一種美學。圖3 3梅斯設計的奧迪TT 車身的設計風格 車身由多個部件組成，每個部件都是表現(xiàn)車型特征的重要條件。本文著重電動觀光車整體外形尤其是車頂外形的設計。汽車的頂棚位于車廂頂部，由于不是主要的受力部件，它的剛度要求并不是很高，因此會給與設計師很大的發(fā)揮空間，可以依據(jù)設計者的意愿和創(chuàng)意盡量滿足人們的美學享受。設計頂棚時，在顧忌空氣阻力與剛度的情況下，可以有很多造型創(chuàng)意。本文設計的頂棚是硬頂車，即不可開閉車頂?shù)钠?，比較常見。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?，F(xiàn)在大多數(shù)的車頂都是圓潤，可以優(yōu)美的連接車頭和車尾的曲線。根據(jù)所設計的車的功用和造型的不同，其車頂?shù)娘L格也會不同。例如，在女性車上，車頂大多為優(yōu)美可愛的曲線；在男性車上，車頂則表現(xiàn)為陽剛的較平直的線條；商用車的車頂會顯得沉穩(wěn)大氣。車頂?shù)娘L格會直接影響到人們對車的直觀印象。本文設計的觀光車，屬于瀏覽客車，專供游覽和旅游之用。這種車型最大的特點是兩側不設車門，而且正面的玻璃極大，以便于乘客更好的觀賞沿途的風景。因這種車不須要快速行駛，所以它的外形相對于風阻而言顯得更重要。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。大部分觀光車采用的是平滑的車頂以降低成本。我認為，車頂對整車造型的意義是很大的，甚至可以左右整個車的風格，因此設計造型時不應該僅僅考慮車頭而忽略車頂?shù)脑O計，有個性的車頂往往讓人耳目一新。不同的人對美有著不同的理解，但有些美學風格是社會普遍接受的，符合大眾的審美，如圓潤美學。圓潤美學是指造型圓潤的物品會讓人產(chǎn)生美的視覺感受。圓潤美學聽起來有些枯燥難懂，但其實一直存在于我們周圍，大到建筑，小到桌上的小擺件。而圓潤美學應用到電動觀光車外型上，主要體現(xiàn)在車身的外形設計上，實際上這也是符合空氣動力學的。圖3 4 圓潤美學 空氣動力學 空氣動力學基礎就像水一樣，空氣也是一種流質。當物體穿過流質時，流質會偏離原來的位置，會對物體產(chǎn)生阻力。當物體的速度加快，它受到的阻力也會相應的增加，速度越快，阻力越大，而且是成倍的增長，最終將達到一個平衡點。 圖3 5 汽車風阻仿真當購買汽車時，經(jīng)常會聽到很多廠家將“風阻系數(shù)”作為一個宣傳點。那么，什么是風阻系數(shù)呢？所謂風阻系數(shù)，代表的是物體穿過流質的難易程度，即汽車克服空氣阻力的難易程度。數(shù)字越低，則表示該車克服空氣阻力所需的動力越少。其中，空氣阻力的公式為：Cd = D / (A * * r * V^2) 注釋：Cd風阻系數(shù)；D阻力；A受力面積；V速度；r密度 車身的空氣動力學當我們把空氣當做薄層時，如果經(jīng)過車身的氣流為流線狀態(tài)，則表明空氣阻力對車身的影響較小。如果形狀不好，這種氣流就會被打破而產(chǎn)生混亂的氣流，增大空氣阻力。大量實驗，水滴造型的Cd風阻系數(shù)僅為數(shù)據(jù)表明，水滴等圓潤的造型會將風阻降到最低，.圖3 6 外形空氣動力學因此，流線型的外形是汽車設計師設計汽車外形的重要因素之一。車身車頂是汽車接觸空氣較多的部位，設計良好的車頂能幫助汽車更好的克服空氣阻力，從而達到節(jié)能環(huán)保的效果。根據(jù)水滴造型的啟發(fā)，我相信接近流線型的車身和車頂是本文所設計的電動觀光車外形的最佳選擇。作為流體力學中應用最廣泛的學科，空氣動力學如今已經(jīng)在去多領域有了相應的應用。如上所述，水滴形狀的造型會將空氣阻力降到最低。其實，水滴形會降低空氣阻力的結論早在20世紀初就被一位羅馬利亞汽車設計師奧羅發(fā)現(xiàn)了。 圖3 7 空中的水滴奧羅是一個設計天才，畢業(yè)于德國皇家柏林工業(yè)高等學院（即現(xiàn)在的柏林工業(yè)大學），從小就表現(xiàn)出了驚人的設計天賦。后來，奧羅對汽車空氣動力造型研究產(chǎn)生了巨大的興趣。經(jīng)過了他不斷的觀察和研究，它發(fā)現(xiàn)汽車最應該采用水滴造型來減少空氣阻力，非常低。基于這個理論，他開始設計水滴型的汽車，而這個水滴型的車身設計也不負眾望，獲得了德國政府頒發(fā)的專利證明。這種“水滴車”，動力為20匹馬力的發(fā)動機，但卻能跑出80公里時速的傲人成績，這也充分證明了奧羅理論的正確性。圖3 8水滴車，就算在現(xiàn)在。但可惜的是，由于種種原因，當時這款車并沒有投入生產(chǎn)。于是，這輛具有巨大潛力的汽車僅僅制造了一臺，就被靜靜的安置在了羅馬尼亞的一個小博物館中。羅馬尼亞在2010年還發(fā)行了郵票來紀念奧羅和他的“水滴車”，以紀念他在汽車設計領域做出的杰出貢獻。 圖3 9水滴車郵票2014年。為了向奧羅致敬，美國一家汽車公司依據(jù)水滴型也設計了一款兩座三輪的混合動力汽車，開啟了“水滴型”車型的新時代。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)叱咤風云的西歐，也不是從一開始的“零基礎”逐漸發(fā)展起來的，韓系汽車的崛起也是近十幾年的事。我們應該感謝這個時代，因為屬于中國設計師的時代才剛剛開始。電動觀光車不同于需要高速行駛的汽車，并不需要太多的考慮的空氣阻力，因此，我舍棄了繁瑣又對觀光車沒有太大意義的空氣阻力計算，選擇了依照水滴的外形設計觀光車外形。一則是為了向偉大的汽車設計師奧羅致敬，二則是水滴型車頂能夠在滿足空氣動力的要求的同時，兼顧美觀性。要讓整個車頂滿足整個水滴的形狀有些不太可能，而半個水滴造型還是很容易實現(xiàn)的。鑒于水滴型汽車風阻系數(shù)的良好表現(xiàn)，半個水滴造型的車頂已經(jīng)完全能夠滿足電動觀光車對風阻的要求。 車身仿生設計 邢襄文化與牛文化文化是人類特有的。由于自然環(huán)境和地域特征不同，人們對同一事物的思維方式不同，也養(yǎng)成了最能適應當?shù)丨h(huán)境的生活方式，因而后來就形成了各式各樣的地域風格。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，具有獨特性，例如中國文化，阿拉伯文化，歐洲文化。不同的地域會形成不同的地域文化，而文化又是影響設計風格的重要因素。俗話說，一方水土養(yǎng)育一方人。同樣，一方水土孕育一方文化。在廣闊的華夏大地上，不同的自然環(huán)境和地理風貌會孕育出不同的民俗習慣或信仰，例如中原文化、湖湘文化、燕趙文化，在邢臺，便稱為“邢襄文化”，而本文是依據(jù)邢襄文化設計車頂，下面著重介紹邢襄文化。邢襄文化，即邢臺獨有的歷史文化，是一種地域文化，也是邢臺的城市文化。邢臺文化獨具一格，其在四千年歷史長河中形成自強不息、崇德尚武、慷慨悲歌的文化特征和品行，在中華文化中獨樹一幟。作為一種地域文化，她與中華文化同源同根，是中華文化不可或缺的重要組成部分。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獨特的內(nèi)涵性，在其他文化中是極其罕見的。邢臺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，是當之無愧的歷史名城。一個城市，除了其正式的稱謂以外，往往還有一個別名，如濟南又稱為泉城，廣州又稱為五羊城。邢臺市也有一個別名，叫臥牛城。古時，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。要想使觀光車傳播當?shù)匚幕?，那么它本身的造型必須能體現(xiàn)出當?shù)匚幕奶攸c。關于邢襄文化，已經(jīng)在第五章簡要介紹過了。正如前面所說，牛是邢襄文化的圖騰，所以我在設計整車外形的時候，采用了仿生設計的手法，模仿了牛的整體外形。牛的背彎曲寬廣，身材富有力量感，又富有藝術氣息。當人們看到牛身造型的觀光車時，很自然的會聯(lián)想到牛，而牛又是邢臺文化的承載者，從而達到宣傳邢襄文化的效果。此款觀光車適用廣泛，主要是邢臺景區(qū)和校園。邢臺的主要景區(qū)有云夢山、九龍峽、大峽谷、天河山，去這些景區(qū)旅游的人群主要是邢臺或是邢臺附近城市的居民，因為離景區(qū)較近，旅游過程可在一天之內(nèi)完成。在旅游的過程中，旅游觀光車是必不可少的交通工具。游客在乘坐這種造型新穎的觀光車時，必然會對其產(chǎn)生濃厚興趣，從而達到宣傳邢襄文化的效果。若是將觀光車應用在校園，則面向對象就是大學生。大學生是社會的新生力量，是以后的社會棟梁，而學校是它們學習知識、獲取經(jīng)驗的地方，因此，在校園里使用這種觀光車，其牛身造型的設計，會直接影響學生們對邢臺文化的理解，促進邢襄文化的宣傳。 基于牛的仿生設計要說明仿生設計，就一定要先介紹仿生學。仿生學是指人類模仿自然界生物的形體特征，來發(fā)明創(chuàng)造的科學，研究方向包括生物體的結構、功能以及其工作原理。人類將這些從自然界生物身上學到的理論移植到設計的產(chǎn)品中，從而提高其實用性和功能性。該學科一經(jīng)問世便引起眾多關注，顯