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基于数字化设计的客车车身造型设计研究

2017-09-01101作者：启飞汽车设计

【摘要】在客车车身设计的过程中，数字化设计的应用应当是一项应用比较广泛的技术。数字化技术的应用，可以明显加快汽车设计的过程，缩短开发周期，并且还有助于降低开发成本。在设计汽车造型的时候，传统的手工创造已经逐渐被新型的创造所取代。在人类改造世界的过程中，设计是一项最基本的活动，这项活动将技术、经济、艺术以及社会集合在一起。
　　【关键词】数字化设计客车车身造型设计
　　在人类发展进步的过程中，设计在技术与艺术的基础上逐步发展起来。而在社会需求不断提高的过程中，设计水平也逐渐提升。

　　1数字化设计的概述
　　简单来说，数字化设计其实就是以实现产品设计为目标，并以计算机软硬件作为设计的基础，采用数字化信息的辅助方法，促使产品设计集合分析、修改、优化、建模以及自动化生成设计等相关的技术于一起[1]。在设计的时候，将计算机科学与计算机技术作为基础，在产品开发的过程中加强技术的应用。
　　实现数字化设计，其中包含的内容就有产品概念的设计、虚拟装配、工程图生成、建立数字样机和相关文档。利用数字化设计技术可以满足个性化的需求，促使产品外形等方面达到相互匹配的目的。利用数字化设计的时候，还可以计算产品贡茶等。产品拓扑结构和性能特征的有限元分析、优化设计等。
　　2数字化造型设计
　　在汽车造型设计的过程中，利用数字化设计技术，软件平台是必须要使用的工具。在计算机技术发展速度越来越快的情况下，数字化设计软件平台的更新速度也在不断加快。在计算机辅助造型设计的最初阶段，建模是整个造型设计的重点内容。根据产品造型构思到建模思想的形成，直至利用计算机软件来实现产品的设计，这是一个连贯性的过程。但是不同的软件有不同的建模方法。因而，在客车车身设计的过程中选择合适的建模软件非常重要。目前应用的比较广泛的三维建模软件主要有I-DEAS、Pro/Engineer（简称 Pro/E）、CATIA 等[2]。模型渲染平台技术是通过计算机生成和输出的真实图形。这种技术是实现真实感技术的平台。实际上在工业产品模型渲染中，应用最为广泛的软件主要是 3DS MAX、MAYA、Rhino3D。
　　与此同时，影像后处理与建模和渲染软件相比较，种类比较多，功能也比较齐全。应用这类软件的主要用途就是提高影像的表现力。经过有效后处理的作品在艺术表现方面会大大的提高。Adobe 公司的 PhotoShop 图像处理软件，具有三维变形等功能，拥有多种提高影像效果的工具，包括平面绘图等。现如今市场上应用比较多见的软件主要是CAD/CAM软件。这种软件的内部数据记录方式与处理方式并不相同。，并且开发的语言也不一样。在产品开发的不同阶段甚至同一个阶段会涉及到不同的 CAD/CAM/CAPP 系统。要实现产品的数据交换与共享，就必须建立不同系统间的数据交换标准。
　　3客车车身的数字化造型
　　事实上，客车是一种技术性比较密集与劳动密集相互结合额产品。客车车身不仅需要满足实用功能，同时也是需要梅花社会。设计出漂亮的车身造型，可以给人美的享受。
　　首先，车厢平面的布局。对于旅游客车，乘客乘车时间长、站点之间相距较远、客流量几乎为零是它的承载和运行特点；其车厢布局首要考虑的因素应该是保证乘客的乘车舒适性。客车设计的时候保证乘客面朝前方的前提下，车厢布局的特点主要是开一扇乘客车门，位于客车右侧头部；通道相对窄，为乘客站立走动区；两侧靠窗布置座椅，左右两边均为双人座，最后一排为抬高的五人座椅。这样的客车车身造型设计，无论是在心理还是在生理上，乘客都会感觉安全、舒适，并且旅途也不会觉得疲劳。
　　其次，客车地板平面的高度。旅游客车的横截面和城市客车的横截面有显著的不同。对旅游客车来说，由于乘客上下车不频繁，所以无需严格控制地板高度，而为了改善乘客的视野性，提高碰撞时的安全性以及布置行李舱和其他生活设施的需要，希望增加地板高度，因此旅游客车日益趋向于高地板布置。较高的地板平面能消除底盘行驶系对车身结构的影响，不再出现轮罩凸包。客车上下车的方便性与安全性取决于踏步的高度、深度、级数、表面状态、能见度以及扶手位置和车门宽度等。给定的旅游客车离地间隙决定客车地板平面 0 线的高度位置。由工厂提供的图样得知，客车地板平面高度为 750 ㎜，故须装置三级踏步。并且地板平面高度与发动机和传动系数布置相关。在充分利用与货车通用标准后桥并采取前置发动机的布置方案的情况下，地板平面高度 H 决定于下列诸参数：车轮半径dr、后桥壳高度 k 以及包括悬架压缩动挠度、缓冲块压凹后的附加挠度与地板厚度在内的c值。
　　最后，座椅的布置与尺寸[3]。客车的高度其实主要依赖于地板平面的高度与过道地板处距离顶棚的高度。升高座椅高度就有可能缩短座椅之间的间距，从而可使客车的面积得到更好的利用。目前的趋势是稍增加座垫距地板的高度，并相应改变座垫倾角和其他尺寸。在旅游客车上确定座垫前缘距前排座椅靠背的距离时，必须考虑前排座椅可能调整的倾角大小，该尺寸在靠背处处于极限位置（后仰）的情况下，应取其等于城市客车上所采用的尺寸（250 ㎜）。有时为了增多座椅数而不得不减小座椅间距，在此情况下，为保证搁膝盖处的空间，局部减薄该处靠背的厚度。在确定座椅宽度时，应取双人座椅作为原始尺寸。
　　4结语
　　在客车车身造型设计的过程中，充分利用数字化设计的理念，可以满足客车车身造型设计的众多要求，继而满足乘客的多种需求。

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