汽车设计用什么软件_汽车设计
1.汽车设计有什么特点?
2.汽车设计的设计过程
3.汽车造型设计中要经过哪几个步骤
汽车设计会分为三个方向:
1)内燃机或者动力方向。这个就主要学习内燃机的构造,原理,设计;会涉及到流体,燃烧等基础知识;内燃机是汽车的心脏。另外现在很火的电动车研究,电机电池的研究也归在这个方向里。
2)底盘方向。这个就是主要包括汽车的其他结构,车架,车桥,传动系统,离合器变速箱,转向系统,制动系统,悬架系统等等。底盘方向会主要偏向于力学,结构,控制等基础知识。
3)车身设计方向。这个就主要包括汽车外形设计,汽车内饰设计等,主要偏向于美学,人机工程学等。
汽车设计有什么特点?
汽车专业是工科类。汽车专业全称为汽车设计与制造专业(注意:这和有的学校的汽车运输专业有本质上的不同)。
下面几所大学的汽车专业比较有名:清华大学汽车工程系、吉林大学汽车工程学院、湖南大学机械与汽车工程学院、北京理工大学机械与车辆工程学院、同济大学汽车学院、哈尔滨工业大学汽车工程学院、中国农业大学车辆与交通工程系、武汉理工大学汽车工程学院、江苏大学汽车与交通工程学院
汽车设计的设计过程
说到汽车设计,很多人第一个词就是外观设计,的确,消费者对汽车的干感觉都是从外观上开始的,一旦汽车外感给用户留下好的印象,那么气设计基本就成功了一般多。
但汽车专业的同学可能知道,汽车设计出了外观,还包括更多内容,今天一猫君就简单和大家聊聊汽车设计这个学科和专业所包含的内容。
由于汽车是一种包罗了各种典型机械元件、零部件、各种金属与非金属;材料及各种机械加工工艺的典型的机械产品,因此其设计理论显然要以机械设计理论为基础,并考虑到其结构特点、使用条件的复杂多变以及大批量生产等情况。
它涉及许多基础理论、专业基础理论及专业知识,例如:工程数学、工程力学、热力学与传热学、流体力学、空气动力学、振动理论、机械制图、机械原理、机械零件、工程材料、机械强度、电工学、工业电子学、电控与微机控制技术、液压技术,液力传动汽车理论、发动机原理、汽车构造、车身美工与造型、汽车制造工艺、汽车维修等。
汽车设计技术是汽车设计的方法和手段,是汽车设计实践的软件与硬件。汽车设计的主要内容包括三大部分:整车总体设计、总成设计和零件设计。
整车总体设计又称为汽车的总布置设计,其任务是使所设计的产品达到设计任务书所规定的整车参数和性能指标的要求,并将这些整车参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能。
特点和要求:零件标准化、部件通用化和产品系列化
1、由于汽车出产量大,品种及型号多,设计中实行零件标准化、部件通用化和产品系列化,可批量化生产,提高工效,保证产品质量,降低生产成本,减少配件品种,方便维修。
2、考虑使用条件的复杂多变
为了使所设计的汽车产品具有竞争力,设计中就要充分考虑。其对复杂多变的使用条件的适应性。特别应注意热带、寒带等不同的气候条件和高原、山区、丘陵、沼泽、沿海等不同的地理条件,以及燃料供应,维修能力等不同的使用条件对汽车结构、性能、材料、附件等的特殊要求。
3、重视汽车使用中的安全、可靠、经济与环保
汽车良好的使用性能是设计者要追求的目标,不同的汽车使用性能也是不同的(例如:动力性、汽车燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、舒适性、通过性以及可靠性、耐久性、维修性和对环境保护的影响性能等);而且在某些性能之间有时是相互矛盾的。
因此;要在给定的使用条件下协调各使用性能的要求,优选各使用性能指标,使汽车在该使用条件下的综合使用性能达到最优。特别要重视使用中的安全、可靠、经济与环保。
4、车身设计既重视工程要求,更注重外观造型
汽车车身的外形、油漆及色彩是汽车给人们的第一个外观印象,是人们评价汽车的最直接方面,也是轿车的重要市场竞争因素,是汽车设计非常重要的内容。
车身造型既是工程设计,又是美工设计。从工程设计来看,它既要满足结构的强度要求、整车布置的匹配要求和冲压分块的工艺要求,又要适应车身的空气动力学的要求而具有最小的,空气阻力系数。从美工设计来看,它应当适应时代的特点和人们的爱好,要像对待工艺品那样进行美工设计,给人以高度美感,起到美化环境的作用。
5、在保证可靠性的前提下尽量减小汽车的自身重量
和固定的机械设备不同,作为运输用的汽车,其自身质量直接影响其燃油经济性。和单件生产/小批量生产的产品不同。作为大批量生产的汽车,减小其自身质量可节约大量的制造材料,降低生产成本。合理地减小汽车的自身质量,会对汽车工业和汽车运输业带来巨大的经济效益。最优化设计方法可满足这方面的设计要求。
6、设计要在有关标准和法规的指导下进行
除设计图纸的绘制与标注应按有关国家标准进行外,汽车设计还应遵守与汽车有关的一些标准与法规。中国汽车工业标准包括与国际基本通用的汽车标准和为宏观控制汽车产品性能和质量的标准,它包括国家标准、行业标准和企业标准。汽车标准又分为强制性标准和推荐性标准。强制性标准主要有:整车尺寸限制标准、汽车安全性标准、油耗限制标准、汽车排放物限制标准及噪声标准。
为使我国汽车产品进入世界市场设计时也应考虑到国际标准化组织汽车专业委员会(ISO/TC22)制订的一些标准和美国国家标准协会(ANSl)、美国汽车工程师学会(SAE)标准、日本工业标准(JIS)、日本汽车标准组织(JASO)标准、日本汽车车身工业协会标准(JABIA)、日本汽车轮胎标准(JATMA)、日本汽车用品工业协会标准(JARP)、日本蓄电池工业协会标准(SBA)以及联合国欧洲经济委员会(ECE)、欧洲经济共同体(EEC)所制订的汽车法规。
7、汽车设计是考虑人机工程、交通工程、制造工程、运营工程、管理工程的系统工程
汽车是由人来驾驶和乘坐的,因此其设计必须考虑这种人车关系,即操纵要方便、乘坐要舒适。汽车是一种交通工具,其设计必须符合交通工程的要求。
汽车设计理论是指导汽车设计实践的;而汽车设计实践经验的长期积累和汽车生产技术的发展与进步,又使汽车设计理论得到不断的发展与提高。随着计算机等技术和设计软件的不断发展,现在的汽车设计速度已经较传统的设计方法在效率上大大提升,汽车从设计到开发的周期也越来越短。
汽车造型设计中要经过哪几个步骤
在汽车产品开始技术设计之前,必须制订产品开发规划。首先,必须确定具体的车型,就是打算生产什么样的汽车。其次是进行可行性分析,根据用户需求、市场情况、技术条件、工艺分析、成本核算等,预测产品是否符合需求,是否符合生产厂家的技术和工艺能力,是否对国民经济和企业有利。第三步是拟定汽车的初步方案,通过绘制方案图和性能计算,选定汽车的技术规格和性能参数。最后一步是制定出设计任务书,其中写明对汽车的形式、各个主要尺寸、主要质量指标、主要性能指标以及各个总成的形式和性能等具体要求。
产品开发的前期工作,是分析各方面的影响因素,明确产品开发的目的和工作方向。否则,不经过周密调查研究与论证,盲目草率上马,轻则会造成产品先天不足,投产后问题成堆;重则造成产品不符合需求,在市场上滞销,带来重大损失。在产品开发的前期,企业为了进行各种研究与探讨,概念设计和概念车在近些年来逐渐兴起。概念设计,是对下一代车型或未来汽车的总概念进行概括描述,确定汽车的基本参数、基本结构和基本性能的设计。概念设计同样需要研究产品的开发目的、技术水平、企业条件、目标成本、竞争能力等。概念设计可能只停留在图纸上和文件上的描述,称为“虚拟的”概念车;也可能制造出实体的样车供试验和研究。概念设计可能只是一种参考方案或技术储备,也有可能纳入正式的产品开发规划。所以概念设计只品开发参考,但也有可能成为正式产品开发规划的重成部分,成为新一代车型的初步设计。 汽车初步设计的主要任务是构造汽车的形状设计,主要包括如下内容:
(1)汽车总布置设计 总布置设计(又称初步造型),是将汽车各个总成及其所装载的人员或货物安排在恰当的位置,以保证各总成运转相互协调、乘坐舒适和装卸方便。为了保证汽车各部分合理的相互关系,需要定出许多重要的控制尺寸。在这个阶段,需要绘制汽车的总布置图,绘出发动机、底盘各总成、驾驶操作场所、乘员和货物的具体位置以及边界形状;也包括零部件的运动(如前轮转向与跳动)范围校核。经过汽车总布置设计,就可确定汽车的主要尺寸和基本形状。
(2)效果图是表现汽车造型效果的图画。造型设计师根据总布置设计所定出的汽车尺寸和基本形状,就可勾画出汽车的具体形象。效果图又分为构思草图和彩色效果图两种。构思草图是记录造型设计师灵感的速写画。彩色效果图是在构思草图的基础上绘制的较正规的绘画,需要正确的比例、关系和表达质感。彩色效果图包括外形效果图、室内效果图和局部效果图,其作用是供选型讨论和审查。效果图的表现技法多种多样:可用铅笔、钢笔,也可用毛笔(水彩画或水粉画)等,而月前较流行的是混合技法——用麦克笔描画、喷笔喷染以及涂抹、遮挡等同时表现技法。只要效果良好,表现技法可不拘一格。
(3)制作缩小比例模型
缩小比例模型是在构架上涂敷造型泥雕塑而成。轿车缩小模型常用1:5的。比例,亦即是真车尺寸的1/5。英、美等国用英制尺寸,模型的比例是3/8。造型泥是一种油性混合物,又称油泥,在常温下有一定硬度(比肥皂硬些),涂敷前须经烘烤。缩小比例模型是在彩色效果图的基础上更进一步表达造型构思,具有立体形象,比效果图更有真实感,要求比例严格、曲线流畅、曲面光顺。雕塑一个缩小比例汽车模型,需要从各个角度审视,反复推敲,精工细雕,因而很难在两三天内完成。
(4)召开选型讨论会
经过初步设计,绘制出一批彩色效果图和塑制出几个缩小比例模型,就可以召开选型讨论会。会议的目的是从若干个造型方案中选择出一个合适的车型方案,以便作为技术设计的依据。选型讨论会主要讨论审美问题,但也涉及结构、工艺等方面,故通常由负责人召集造型设计师、结构设计师和工艺师等参加会议。选型讨论会结束,说明选定车型的造型构思基本成熟,汽车的初步设计亦结束。 技术设计包括确定汽车造型和确定汽车结构两个方面。
(1)确定汽车造型
1)绘制胶带图。胶带图是用细窄的彩色不干胶纸带粘贴成的1:1(全尺寸)汽车整车图样,可表达零部件形状及外形曲线。胶带图的外形曲线数据取自选定的缩小比例模型,可用来审查整车外形曲线的全貌。如发现某条曲线不美观或不符合要求,可将胶带揭起重新粘贴,直到满意为止。胶带图完成后,缩小比例模型放大的曲线又经过进一步修订。
2)绘制1:1整车外形效果图。单纯由缩小比例的绘画表达汽车的外形效果尚嫌不够,还需要绘制等大尺度(全尺寸)的彩色效果图。现代造型设计非常重视等大的尺度感。缩小比例图样和全尺寸图样的真实感是截然不同的。打个比方,雏鸡看上去很小巧可爱,若放大5倍就显得太胖太臃肿。汽车也是一样,缩小比例模型上某些圆角或曲线看上去很小巧雅致,放大5倍后就显得笨拙臃肿。因此,汽车形状的最后确定,不能从缩小比例的图样或模型直接放大,而应经过1:1效果图和1:1模型的修正,以符合等大的尺度感和审美要求。
3)制作1:1外部模型。1:1外部模型是汽车外形定型的首要依据。根据缩小比例模型的放大数据,结合胶带图和1:1效果图的的修订情况,就可以制造1:1外部模型。这个模型是在一个带有车轮的构架上涂敷造型泥而雕塑成的。由于要用数以吨计的造型泥,并雕塑得细致、平整、光顺,所以制造一个1:1外部模型的时间很长,通常需要几个星期。
4)制作1:1内部模型。1:1内部模型用以审视汽车内部造型效果和检验汽车内部尺寸。1:1内部模型与1:1外部模型同时制作,其设计和尺寸相互配合。1:1内部模型的形状、色彩、覆盖饰物的质感和纹理都应制造得十分逼真,使人具有置身于真车室内的感觉。
5)造型的审批。1:1外部模型、内部模型、效果图完成后,需要交付企业最高领导审批,使汽车最终定型。汽车造型设计是促进汽车销路的重要竞争手段,大公司为了击败对手会用频繁更换车型的手段,对汽车造型设计的需求就十分迫切,并在整个汽车设计过程中占有愈来愈重要的地位。
6)确定汽车结构
汽车造型审定后,就可以着手进行汽车结构设计。
汽车的结构设计,是确定汽车整车、部件(总成)和零件的结构。也就是说,设计师需要考虑由哪些部件组合成整车,又由哪些零件组合成部件。零件是构成产品的最基本的、不可再分解的单元。毫无疑问,零件设计是产品设计的根基。零件设计时,首先要考虑这个零件在整个部件中的作用和要求;其次,为了满足这个要求,零件应选用什么材料和设计成什么形状;最后,零件如何与部件中其他零件相互配合和安装。按照零件所使用的材料,可分为金属材料和非金属材料两大类。
确定汽车零件的形状,也要花费设计师许多心血。例如,发动机气缸体的形状就非常复杂,需要设计气缸和水套,考虑与气缸盖、油底壳的接合,安装曲轴、进气管、排气管和各种各样的附属设备,乃至气缸体内部细长的润滑油通道……,所有这些因素都应考虑周全,每个细节均不能遗漏。汽车车身零件的形状就更特别,既不是常见的平面或圆柱体,也不是简单的双曲面或抛物面,而是造型师根据审美要求而塑造的。在确定零件的形状时,还需要考虑零件的制造方法,例如零件在机床上怎样装夹定位,刀具怎样加工,半成品怎样传送、堆叠等。
设计师必须把所设计的汽车结构用图纸表达出来。图纸是设计师与企业中的工艺师、技工和其他人员交流的“工程语言”。我国颁布了10多项机械制图的国家标准,规定了绘制机械产品图纸的方法。在工科院校还设置专门的课程,训练学生掌握这种标准的工程语言。图纸绘制的方法,是按照投影原理并借助于几个视图、剖面或局部放大等,把产品的立体形状和内部结构详细而清晰地表达出来。图纸应按指定的比例绘制并且写出对产品的技术要求。零件图需要详细地标注出各部分的尺寸。总成图应清楚地表达零件相互装配的关系并标注出相关的装配尺寸。设计一辆汽车,需要绘制数以千计的图纸。一些复杂的图纸,图面的长度竟达3-5m。
在设计时,设计师必须无条件地执行国家制定的有关法规和标准。对于出口的产品,还必须执行外国的标准,如ISO(国际标准化组织)、SAE(美国汽车工程师协会)、JIS(日本工业标准)、EEC(欧洲经济共同体)、ECE(欧洲经济委员会)等标准。图纸绘制成后,需要将部件和零件按照它们所属的装配关系编成“组”及其下属的“分组”号码。每个部件、每个零件及其图纸都给定一个编号,以便于对全部图纸进行管理。
对于大多数人来说,对车的欣赏基本都是整车,除了性能之外,汽车的外观和内饰是人们谈论最多的话题,因为这是对一辆车最直观的印象,所谓汽车设计,简单的理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰,使其在充分发挥性能的基础上艺术化
但是,其实汽车设计是一件复杂的事情,并不象其他设计师在香槟和音乐的陪伴下寻找灵感那么纯粹
汽车不是单纯的艺术品,当然它要有漂亮的外表和吸引人的个性特征,同时它还得能安全可靠的行驶,这就需要整个设计过程融入各种相关的知识: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,当然更少不了诸如绘画、雕塑、色彩感等基本艺术功底
由此不难理解为什么能称得上汽车设计师的人少之又少
从脑子里的一个灵感,到最后得以实现,最简单的估算也是十几个步骤,最后无非是要得到市场的认可,性能优良的内“芯”,再加上一袭新衣包装,才是新车待嫁时
看看如何为一款新车设计“嫁衣”吧
A从脑到手:草图 开始吧,坐下来好好想想如何表达
虽然计算机已经非常普及,不过对于设计师来说,最直接的方式还是拿支铅笔把脑子里的想法表现出来,这非常方便
在从脑到手的初级阶段,没必要画的很精致,简洁的线条足以记录脑海中一个个一闪而过的构思
又或者在随手勾画中得到新的灵感
B 初步定稿:草图说明 当思路比较明确以后可以绘画一张草图,这时候汽车的主体线条和大方向上的细节设计 应该都有所表现,在适当的地方加进简单说明,为下一环节做准备
C 理念表达:效果图 当我们看到一些汽车手稿,基本上是处在汽车效果图的阶段,这主要是为了把设计师的思路和理念用更细腻的手法表现出来,加入细节描绘和色彩,通过精致的绘画表达这款车的直观感受和立体效果
这是汽车设计的重要环节之一,就好象时装设计效果图一样,将是决定模型制作的关键
有些效果图是手绘的,马克笔、色粉或者喷枪都会用,也有设计师利用电脑绘画
效果图和最后的整车的细节未必完全相同,但是表现出来的气质却是一脉相承
D 内部设计:内厢效果图 与汽车外观效果图同时出来的应该是内饰效果图,详细的描绘车内的各种细节和布局,加上必要的说明,这是未来制作模型的基础
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