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汽车色彩
先进制造技术
汽车车身外形与色彩研究
学院:
机械工程学院
专业:
车辆工程
摘要
随着经济发展和社会的不断发展,汽车作为一种交通工具在人类社会中已经承担了不可替代的角色。
汽车不仅是一种运载工具,还给人带来精神享受。
它首先是功能产品,具有满足行走和运载的实用价值,同时它也是艺术产品,有美得品质,满足或者迎合社会的艺术需求,其美学价值在于其内外的形态给人们视觉和触觉上带来享受。
汽车也是一种高价、耐用且长时间呈现在人们眼前引人注目的大型的、能行走的、载客承物的机械产品。
所以,其艺术形态美与社会和经济的和谐就显得格外重要,已成为其是否受人欢迎、设计是否成功的关键因素之一。
汽车的车身的发展,是产品的物质功能和物质技术条件的综合体现,造型的艺术性是为了满足人们对产品的欣赏要求,表现和突出产品的功能特点,在开发中求得人—车—环境的统一、和谐与协调,使其既有优良的使用性能,又有优美的外观造型,迎合市场需求,在市场竞争中,立于不败之地。
关键词:
汽车车身造型;色彩;人机工程学;空气动力学;制造技术
Abstract
Withtheeconomicdevelopmentandsocialdevelopment,thecarasameansoftransportinthehumansocietyhasassumedanirreplaceablerole.Thecarisnotonlyavehicle,returnedtobringthespiritofenjoyment.Itfirstisafunctionoftheproducthastomeetthepracticalvalueofwalkingandcarrying,atthesametimeitisalsotheartproducts,beautifulqualitytomeetortomeettheartisticneedsofthecommunity,itsaestheticvalueofitsinternalandexternalmorphologytothevisualandtactileenjoy.Thecarisalsoahigh-priced,durableandpresentscompellinglargeinpeople'seyes,awalkingpassengerbearingwasmachineryproductsforalongtime.So,theartformtheUnitedStatesandthesocialandeconomicharmonyisparticularlyimportant,andhasbecomeitswhetherpopular,oneofthekeyfactorsinthedesignissuccessful.
Thedevelopmentofthecar'sbody,isacomprehensivereflectionoftheartistryoftheshapeofthesubstancesfunctionalityoftheproductandthematerialandtechnicalconditionsinordertomeettherequirementsoftheappreciationofthepeople,performancefeaturesandoutstandingproducts,obtainedinthedevelopmentofhuman-vehicle-environmenttheunity,harmonyandcoordinationtomakeitbothgoodperformanceandhaveabeautifulappearancetomeetthemarketdemand,marketcompetition,invincible.
Keyword:
Automotivestyling;colors;ergonomics;aerodynamics;manufacturingtechnology
目录
绪论4
第一章色彩学在汽车车身造型设计中的应用4
1.1色彩学基本概念4
1.2色与光4
1.3汽车色彩的种类4
1.4影响汽车色彩设计的因素5
1.4.1、分析汽车自身结构如何影响汽车色彩设计6
1.4.2、分析消费者如何影响汽车色彩设计6
1.4.3、分析地域环境如何影响汽车色彩设计7
1.4.4、分析安全性如何影响汽车色彩设计7
1.5总结:
8
第二章汽车车身发展8
2.1车辆造型的历史演变及发展趋势8
2.1.1技术开发时代8
2.1.2向生产型发展9
2.1.3流线型的诞生9
2.1.4适用型的发展10
2.1.5产业化时代11
2.1.6减少公害时代11
2.1.7未来汽车12
2.2关于人机工程学13
2.2.1.人机工程学研究范围13
2.2.2.人机工程学的研究内容13
2.3人机工程学在汽车设计中的应用14
2.3.1.人的视野特性研究分析14
2.3.2.人体尺寸14
2.4总结15
第三章现代轿车车架结构现状与技术发展15
3.1轿车车架的发展概况15
3.2车架和承载式车身的特性分析16
3.2.1承载式车身16
3.2.2采用车架结构16
3.2.3车架结构与承载式车身的结合16
3.3现代轿车车架设计制造技术的发展17
3.3.1新设计方法的应用17
3.3.2新制造工艺的应用17
3.4铝合金材料的应用17
3.4.1车架安全性设计理念17
3.4.2采用铝合金材料18
3.5总结18
第四章汽车车身的发展趋势总结18
参考文献:
19
绪论
随着汽车开始普遍走入人们的生活,汽车在社会生活中的作用不再只是一种交通工具,其个性的造型设计也越来越受到人们的重视和青睐,好的造型设计还能更好的发挥汽车的性能。
汽车车身造型设计是汽车车身设计的开始,也是整个汽车设计的开始,好的汽车造型设计也是塑造一个汽车自主品牌的关键因素。
汽车自诞生至今已有百多年的历史,经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车以及楔型汽车等六个阶段的演变。
本文介绍了各历史时期汽车的风格特点及与经济性的关系和现代汽车车身造型的选择,以便我们在设计汽车车身造型时有所参考并合理想象,从而设计出理想的车型。
日益变化的社会生活方式,使得人们的价值观念、审美观念、生活观念,经过自身的演变己经上升到一个新的历史高度,而多年来,汽车造型的单一化,色彩设计的模式化,早己无法满足人们对车身色彩及内饰色彩的越来越趋于个性化的需求。
第一章色彩学在汽车车身造型设计中的应用
汽车不仅是一种地面交通工具,也是一种现代社会的装饰品,它优美的造型和靓丽的色彩给人类带来美的享受。
能否满足汽车高速、安全和舒适等基本要求,是评价汽车造型美的客观标准。
汽车色彩不仅是汽车外表包装和品牌识别的标志,也包含着消费心理、文化背景、个性风格等诸多因素。
在汽车外形日趋同化的今天,颜色已经成为区别轿车造型的关键因素之一。
1.1色彩学基本概念
色彩学是指建立在二十世纪表色体系和定量的色彩调和理论上的一套色彩理论,是重要的基础科学之一。
其理论奠立者是德国化学家W·奥斯特瓦尔德(1855~1932)和美国画家A·H·孟塞尔(1855~1918)。
色彩学是研究色彩产生、接受及其应用规律的科学。
它与透视学、艺术解剖学一起成为美术的基础理论。
由于形与色是物象与美术形象的两个基本外贸要素,因此,色彩学的研究及应用便成为美术理论首要的、基本的课题。
作为色彩学研究基础的主要是光学。
1.2色与光
‘光’,从物理学的角度分析,它属于电磁波的一部分,是一种客观存在的物质。
电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、y射线等。
从视觉角度分析,光是指可见光。
不是所有的电磁波等能引起眼睛的视觉,人眼可见的波长范围仅仅是其中的极小部分,从780nm至380nm。
”[1]
可见光谱的波长范围
单位:
nm
色彩
红
橙
黄
绿
蓝
紫
英文名
Red
Orange
Yellow
Green
Blue
Purple
波长
780~640
640~600
600~550
550~480
480~450
450~380
色样
1.3汽车色彩的种类
银色是最能反映汽车本质的颜色。
看见银色使人想起金属材料,这种颜色给人感觉整体感很强。
有调查显示,银色的汽车最具人气,银色也最具运动感。
白色给人以明快、活泼、大方的感觉。
白色是中间色,给人以清洁朴实的感觉,容易与外界环境相吻合而协调,白色车身耐脏,路上泥浆等污物溅上后不易看出。
另外,白色是膨胀色,容易使小车显大。
白色车相对中性,对性别要求不高。
黑色是一种矛盾的颜色,既代表保守和自尊,又代表新潮和性感,给人以庄重、尊贵、严肃的感觉。
黑色也是中间色,容易与外界环境相吻合,但黑色车身不耐脏。
黑色一直是公务车最受青睐的颜色,黑色高档车气派十足,但低档车最好最好不要选用黑色。
红色包括大红、枣红,给人以跳跃、兴奋、欢乐的感觉。
红色是膨胀色,同样可以使小车显大。
高速公路上的红色跑车,在阳光下感觉如同火焰掠过,非常提神。
红色是别致又理想的颜色,跑车和运动车型非常适合。
蓝色是安静的色调,但感觉非常收敛,个性不张扬,如同星球的深邃和大海的包容,但蓝色不耐脏。
黄色给人以欢快、温暖、活泼的感觉。
黄色是膨胀色,在环境视野中很显眼,跑车选用黄色非常适合。
粉红比较柔和,代表浪漫、温柔、健康。
一方面能将女性迷人的风韵展示出来,另一方面会给人柔弱的感觉。
是感情细腻、个性温柔的人喜欢的颜色。
绿色有较好的可视性,是大自然中森林的色彩,也是春天的色彩。
绿色的金属漆也一改以前冰冷的色调,以温暖的面貌出现,小车选绿色很有个性,但豪华车如果选绿色,则有点不伦不类的感觉。
巧克力色典雅中蕴含安定、沉静、平和、亲切等意象,给人情绪稳定、容易相处的感觉。
现在很多SUV车型喜欢用巧克力色,这正是因为巧克力色的这些特性,让人感觉温暖,有种被保护的感觉。
1.4影响汽车色彩设计的因素
汽车车身颜色斑斓十足,但是汽车色彩设计绝非随心所欲,一般要经过色彩研究、想像对象、色彩构成、用户评议、信息反馈、色彩初步确定、环境实验、色彩最终确定的一系列过程。
那么影响汽车色彩的因素有哪些?
本文从以下四点论述:
1.4.1、分析汽车自身结构如何影响汽车色彩设计
汽车进行色彩设计时,首先要根据汽车的线形风格特点决定汽车用色。
人们根据人心理试验测试,提出色彩与形状的概念,说明了某种形体如果将形体与人们对色彩所形成的这种造型感受相结合,那么更能体现出形体的特点。
客用汽车、电车等大型客车是在室外使用、经常流动、与人关系密切的交通工具。
为了行人安全、引人注意、减少车祸,并给乘客以安全、平稳、亲切的感觉,其色彩应选用明度较高的暖色或中性色。
如公共汽车和电车的外部色彩应具有各自明显的标示性特征,以便与其他车相区别。
长途公共汽车应与自然环境色有鲜明的对比,给人以活泼、跳跃、可爱的感受。
对于像小轿车这样的个人交通工具来说,由于每个人的爱好和要求差别较大,产品的商品性较强,其外部色彩的象征性、时代性、个性化较为明显。
色彩设计主要取决于小轿车的主要功能、使用的场合以及人对色彩欲望的差异性,因此,小轿车的色彩应该是多种多样、可供选择的。
一般,小轿车的色彩应该华丽、新颖、光亮、引人注目。
货车的外部色彩一般采用一种色,主要是强调货车的力度、稳定性等功能特征。
以前多采用低明度、低纯度的深色调,以适应耐脏的要求。
现代货车已采用一些明度较高的浅色调如乳白色、蓝色、浅灰色等,以适应货车作业环境上的变化,突出其现代感和社会文明。
专用汽车的外部色彩主要取决于它的特殊功能特征和习惯用色,如救护车用白色,消防车用红色,邮政车用绿色,军用车用绿色或迷彩色,清扫车和洒水车用乳白色或浅蓝色,赛车用对比强且具刺激性的色等。
工程车鉴于野外作业环境和作业性质的不同,其外部色彩一般采用与环境色对比强烈、明度和纯度较高的鲜明的颜色,如橙黄、桔红、鲜蓝、珍珠白等色,以点缀作业环境,给人以美的感受,改善心理上的单调感。
各种色彩在不同类型汽车中所占比例
小型客车和货
紧凑级和小型
中级轿车
豪华级/高级
银色
18.6%
30.3%
35.5%
31.5%
蓝色
13.5%
20.9%
19.7%
16.9%
黑色
6.7%
14.2%
15.5%
22.3%
灰色
3.5%
10.6%
11.5%
14.2%
红色
7.2%
8.9%
5.8%
3.5%
绿色
5.8%
5.5%
5.5%
4.8%
白色
39.0%
7.0%
3.6%
3.7%
米色
1.8%
0.3%
1.2%
1.3%
黄色
1.7%
1.2%
10名之外
10名之外
金色
10名之外
0.5%
0.4%
1.1%
橙色
1.0%
10名之外
0.6%
10名之外
1.4.2、分析消费者如何影响汽车色彩设计
人们购买汽车,是因为人对汽车有需求,美国心理学家亚伯拉罕·马斯洛在研究人类动机时,提出了著名的“需要理论”,他认为人的需要的层次,由最低级的需要开始,向高级的需要发展,呈阶梯形。
可分为五个基本层次:
生理需要、安全需要、社会需要(或者归属和爱的需要)、尊重需要、自我实现需要。
要进行汽车色彩设计,就应该按照人的需求进行设计。
一般来说,社会阶层较高的人群所选用的汽车色彩一般为深色,显得其高贵、稳重;社会阶层较低的人群,所选用的汽车色彩多为一些比较鲜艳、轻快、时尚的色彩,他们的社会地位使得这部分人群在心理上需要人们的关注,希望能充分表现自己的存在价值,鲜亮的色彩正好能满足他们的这种社会需求,满足普通人群的色彩取向。
同时车主性格也往往决定了车身颜色。
选择红色车的人,是潮流的追随者,他们注重自我,比较在意自己的社会形象。
选择黄色车的人,什么事情都喜欢自己做主。
喜欢绿色车的人,通常比较敏感。
喜欢蓝色车的人,凡事为人着想,头脑灵活,反应敏锐,但易给人冷漠的感觉。
选择黑色车的人,性格大多比较深沉。
喜欢白色的人同样表现出非凡的适应能力
1.4.3、分析地域环境如何影响汽车色彩设计
颜色的选择往往能显现不同国家地域文化的差异性。
日本国产轿车80%是白、黑和灰色的。
近年在日本国内畅销的车,其颜色绝大多数都不是彩色的。
日本流行色协会的广告部课长川村雅德认为:
“日本人喜欢无彩色。
”与此相对的是,20世纪60年代至70年代中叶。
当时日本的车多为红黄蓝等彩色,在经济高速增长时代,和彩电一样,彩色是富裕的象征。
但自1973年,第一次石油危机之后,人们开始不太喜欢颜色鲜艳的车了。
在泡沫经济时期的80年代,名为“超级白色”的赛车问世,给人的心理暗示是:
白色代表高级。
白色轿车一时间超过了80%。
德国人则越来越喜欢银灰色,从1995年的10%上升到2000年的33%。
红色汽车则越来越不受欢迎,1995年为22%,到2000年只为8%。
蓝色汽车的销售比例则基本保持不变,占24%左右。
黑色汽车的销售比例也呈上升趋势,占到18%左右。
在美国,据当地权威机构对汽车颜色市场份额的调查,蓝色汽车正逐渐取代绿色汽车成为汽车市场上的“新宠”。
美国涂料供货商PPG工业公司也声称,蓝色是非常重要的颜色。
但他们还看好大气、常见的红色,而且黄色已在运动和紧凑型轿车中流行起来。
通用汽车公司颜色流行趋势设计师克里斯托弗.维伯称,未来5年蓝色色调将成为汽车的主色调。
汽车颜色设计还应考虑不同经纬的日照量和地区的光强和湿度。
在低纬地区,比如南方的省份:
广州、海南等地,日照时间长,光强相对较强,因此车身的日照面与背面颜色反差很大,如采用柔和的中间色调就可消除这种反差。
而在高纬度地区,比如北方的省份:
黑龙江等地,日照时间短,光强相对较弱,车身的日照面与背面颜色反差小,可采用强烈的纯色以加强车身造型较果。
1.4.4、分析安全性如何影响汽车色彩设计
汽车颜色与交通安全密切相关。
有些颜色在汽车遭遇紧急危险时,起到加剧肇事的副作用;相反,还有一些颜色却从某种程度上减弱或者遏制车祸的发生。
车身颜色三大特性:
1、进退性:
进退性就是所谓前进色和后退色,例如,有红色、黄色、蓝色、绿色共4部轿车与观察者保持相同的距离,但是看上去似乎红色车和黄色车要离观察者近一些,而蓝色和绿色的轿车看上去离观察者较远。
这说明了红色和黄色是前进色,而蓝色和绿色就是后退色。
前进色的视认性较好。
2、膨缩性:
将相同车身涂上不同的颜色,会产生体积大小不同的感觉。
如黄色感觉大一些,有膨胀性,称膨胀色;而同样体积的蓝色、绿色感觉小一些,有收缩性,称收缩色。
膨胀色与收缩色视认效果不一样,据日本和美国车辆事故调查,发生事故的轿车中,蓝色和绿色的最多,黄色的最少。
3、明暗性:
颜色在人们视觉中的亮度是不同的,可分为明色和暗色。
红、黄为明色,暗色的车型看起来觉得小一些、远一些和模糊一些。
明色的视认性较好。
从安全角度考虑,轿车以视认性好的颜色为佳,有些视认性不太好的颜色,如果进行合理搭配,也可提高其视认性,如蓝色和白色相配,效果就大为改善。
视认性好的颜色安全性强,浅淡且鲜艳的车身颜色利于安全。
根据大陆汽车俱乐部针对5158起交通事故的统计数据,得到各种颜色车辆事故率排名如图所示。
从左到右事故率逐渐降低,颜色安全性逐渐升高。
黑色事故率最高,白色事故率最低。
其他颜色事故率由高到低依次是:
绿色、棕色、红色、蓝色和银灰色。
1.5总结:
综上所述,更让我认识到色彩学在汽车车身设计领域举足轻重的地位,汽车车身颜色随着多方面原因不断变化,人们对汽车颜色也倾注越来越多的关注。
希望设计师对汽车车身色彩设计投入更多的研究,不仅考虑其装饰性,也从与车型相匹配的感觉、安全性和消费人群诸多角度考虑,使汽车更美观、更安全、更好的被人们利用到生活中去。
第二章汽车车身发展
2.1车辆造型的历史演变及发展趋势
从汽车的诞生发展到现在,随着汽车技术的不断进步以及人们审美观和欣赏能力的不断提高,汽车车身造型由最初的马车型、箱型,到后来的流线型、甲壳虫型、船型,发展到现在的楔形及各种流线型。
随着人们对汽车动力性、舒适性、安全性和经济型要求的提高,使得汽车技术,特别是机械工程学、人机工程学、空气动力学及电子学等得到了极大的发展和完善,这也大大促进了汽车造型的发展;另外,不同的国家、民族以及汽车制造厂家对汽车造型也会有重要的影响。
以下对于不同时期的汽车造型及各自的特点加以叙述。
2.1.1技术开发时代
1885年,德国工程师卡尔·本茨(1844-1929)在曼海姆制造成一辆装有0.85马力汽油机的三轮车(如图2-1)。
德国另一为工程师戈特利布·戴姆勒(1834-1900)也同时造出了一辆用1.1马力汽油发动机作动力的四轮汽车(如图2-2),这便是现代意义上的汽车。
他们俩被公认为以内燃机为动力的现代汽车的发明者。
1886年1月29日也被公认为汽车的诞生日。
图2-1奔驰1号图2-2戴姆勒1号
从19世纪末到20世纪初,世界上相继出现了一批汽车制造公司,除戴姆勒和奔驰各自成立了以自己名字命名的汽车公司外,还有美国的福特公司、英国的罗尔斯罗伊公司、法国的标致和雪铁龙公司、意大利的菲亚特公司等。
当时的汽车外形基本上沿用了马车的造型。
因此,当时人们把汽车称为无马的“马车”。
2.1.2向生产型发展
在20世纪20年代左右,马车型汽车很难抵挡风雨的侵袭,美国福特汽车公司在1915年生产出一种不同于马车型的汽车,其外形特点很像一只大箱子,并装有门和窗,人们称这类车为“箱型汽车”。
中国人引进后与中国的轿子相比,的确有异曲同工的味道,因此,“轿车”的名字由此而生。
早期的箱型汽车以美国的福特的T型车(如图2-3)最为著名,这种车以其结构紧凑、坚固耐用、容易驾驶、价格低廉而受到欢迎,年产量达到30万辆,在美国车坛上风靡一时。
图2-31915年美国产福特T型汽车
2.1.3流线型的诞生
随着生活节奏的加快,人们对车速的要求也越来越高。
箱型汽车是不够理想的,因为它的阻力大,大大妨碍了汽车前进的速度。
1934年美国的克莱斯勒公司生产的气流牌小客车,首先采用了流线型的车身外形。
1936年福特公司在“气流”的基础上,加以精练,并吸收商品学要素,研制成功林肯·和风牌流线型小客车。
流线型车身的大量生产是从德国的“大众”开始的。
1933年德国的独裁者希特勒要求波尔舍(1875-1951)设计一种大众化的汽车,波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫外形的汽车(如图2-4)。
波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处,成为同类车中之王,甲壳虫也成为该车的代名词。
由于第二次世界大战的原因,甲壳虫型汽车直到1949年才真正大批量生产,并开始畅销世界各地,同时以一种车型累计生产超过二千万辆的记录而著称于世。
图2-4甲壳虫型汽车
2.1.4适用型的发展
二战时期发展起来的军用吉普车代表了这一时期汽车的发展主流,以适用性为主,主要车型为箱型。
军用吉普车是美国对现代战争的奉献。
第二次世界大战中,为适应战争需要,美国陆军大尉罗伯特·哈马依特开始潜心研制一种小型军用越野车。
1940年由美国威利斯—沃朗德公司生产了第一辆军用小吉普。
尽管这以前德国人也有军用越野车,但不叫“吉普”。
1942年,威利斯公司与福特公司合作,制成了新一代“福特G503GPW型”,发动机容量为2200CC的吉普车。
到了1944年,威利斯公司又开发了一种新型的民用吉普车,被誉为“多用途车”,英文为GeneralPurposeCar,缩写为“GP”。
由于“GP”的读音与美国的一位漫画家施格于1937年底创作的一幅漫画中的形象“吉普”(一种神通广大的空想小动物,飞行时能发出“吉普!
吉普!
”的长叫声)的声音很相似,又因为美国士兵对这种多用途小车十分喜爱,深信它会像“吉普”一样神通广大,战无不胜,因此“吉普车”的名字就在全美传开,直至风靡全世界。
最初研制成功的吉普车,时速65英里,行程300英里,载重0.25吨,发动机71马力,是一种小型军用越野车。
主要用于输送步兵营所装备的轻武器,也可作通讯、侦察和指挥车使用。
当时的美军海军陆战队给它的命名是“M38型”,如图2-5所示。
今天,伴随科技日益进步,吉普车的样式、性能等都比过去有了长足的发展。
图2-5M38型军用吉普车
2.1.5产业化时代
美国福特公司经过几年的努力,于1949年推出具有历史意义的新型福特V8型汽车,如图2-6所示。
这种车改变了以往汽车造型的模式,使前翼子板和发动机罩,后翼子板和行李舱罩溶于一体,大灯和散热器罩也形成一个平滑的面,车室位于车的中部,整个造型很像一只小船,所以人们把这类车称为"船型汽车"。
这种车是设计者首次把人体工程学应用在汽车的设计上。
强调以人为主体的设计思想。
船型汽车不论从外形上还是从
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