汽车造型仿生设计研究.docx
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汽车造型仿生设计研究
汽车造型仿生设计研究
一、汽车造型设计研究背景
1.1汽车造型研究现状
汽车工业经过一百多年的发展，在技术和性能上已经日臻成熟和完善。
从每年的新车型或是改款车型上看，日新月异的变化更多体现在造型设计上。
进入21世纪后，汽车已不单纯被看作是载人运物的工具，而日益和人们各种生活需求相互渗透，成为未来生活方式系统中的一部分。
汽车从诞生到现在已经历了120多年的发展，各大汽车厂商在汽车功能实现上的差别已不大，新车型在技术上的差别也越来越小，其外型设计的重要性就日益显著。
个性鲜明的汽车造型是汽车给人的第一印象，而汽车造型是整个汽车的灵魂。
汽车造型从汽车工业发展的前半期较少的考虑识别问题，早已经发展形成了现在比较完整的体系。
世界各大汽车制造厂都在汽车造型方面倾注了大量的人力和财力，在不断地竞争和对未来的汽车世界的探索中，造型设计师们得到了大力的支持，这是汽车造型飞速发展的重要原因。
在这个过程中，许多国家形成了各自国家汽车造型的特色和风格，使民族性格得到张扬。
如浪漫法国的汽车公司非常善于突破和革新，生产的汽车个性鲜明，不入俗流。
同时，凭着法国人对艺术的独特品味，法国汽车经常会有一些令人惊叹的设计出现。
法国汽车都有个共同点，就是都喜欢楔形的车身配以奔放的线条；意大利设计的汽车具有很浓郁的艺术气息，造型上都很注重车身整体的比例，对曲线和直线的运用以及车身变化的节奏感掌握得炉火纯青，而且在细节造型上（如车灯造型）强调简洁明快的风格，符合大多数人的审美观念。
意大利始终引导着汽车造型的潮流，它们开发的模型车身具有线条简练、精巧灵活、极富动感、充满活力等特征，而这恰好反映了意大利人其热情、浪漫、灵活、机敏的个性；德国的汽车向来以品质和做工著称，每款产品都体现出德国人精细、严谨的作风。
不过在汽车造型上，德国人一直没有太大的突破，造型严谨而传统，给人以一种坚固和耐用的感觉，汽车造型设计沉稳有余，激情不足；英国汽车造型一直以经典风格为主，保留着早期流线型时代的一些典型特征，车身线条多以优雅流畅的曲线为主，激进大胆的造型可谓凤毛麟角；美国轿车则处处显示出美国人的生活方式:
宽敞舒适、设备齐全、豪华气派、车身线条舒展流畅、强劲有力，而且将美国人的自由与霸气个性表露无遗；日本车则兼收并蓄。
中国汽车工业虽然有50多年的发展历史，经历了从技术引进转向自主开发，又从自主开发转向依靠合资模式的技术引进，但中国的汽车造型设计才刚刚起步。
从最初的红旗，到现在的奇瑞、吉利，它们主要还是以模仿国外车型为主，但进步也很快，在拥有自主品牌车的进程上迈出了可喜的一步。
然而与合资企业生产的轿车相比，自主品牌的产品无论从造型上还是从质量上都相差很多。
尤其是造型上，多年来一味的模仿、抄袭或请国外设计师代劳，还根本谈不上什么特有的风格。
虽然对于发展初期节省研发成本来说，这种做法情有可缘，但是对于自主品牌的长远的利益来讲，随着国人汽车消费理念的逐渐成熟和国际品牌的产品更新力度的不断加大，这么一直继续，没有新的汽车造型理论及方法的指导突破将最终失去市场竞争力或沦为国际品牌的附属品。
1.2国外汽车造型仿生设计研究现状
仿生学最早诞生于美国，发展于世界各地，特别在西方国家一直保有高度重视。
所以，国外对于仿生学的实际研究早已得到了肥硕的成果。
而且，欧美的众多设计机构一直把这项从事生物仿生学的研究与实践不断进行着。
以下三种是最具典型的代表。
1.2.1大众的甲壳虫
上世纪30年代的德国总理阿道夫·希特勒希望部分大众能拥有一辆属于自己的汽车，于是他把这项艰巨的任务交给了当时著名的汽车工程师费迪南德·波尔舍。
关于这辆汽车的要求可以简单概括为：
可以同时载两个成人和三个儿童，最高时速每小时100公里，价格不超过一千马克。
（如图1.1）
图1.1大众甲壳虫
阿道夫·希特勒深知汽车会给整个社会乃至国家带来的巨大收益，和民众对拥有私家车的愿望。
因此他特别重视汽车工业的发展，亲自过问汽车的设计，并提出具体要求。
不久，德国汽车协会这项关于研发大众化汽车的通知，并正式与波尔舍公司签署合同，由波尔舍公司负责设计制造这款属于大众的汽车。
时隔几年，第一批大众轿车被生产出。
设计公司协同德国政府对样车进行测试，以最恶劣的自然条件完成了首次试车。
不负众望，这种轿车是外观与科技上的惊人巨作。
甲壳虫的外壳，极小风阻，油耗少，时速高。
最突出的特点是完美的流线型车身造型，是当时流线型设计的杰作。
到现在大众甲壳虫仍然受到很多汽车爱好者的推崇，这种仿生甲壳虫的设计成为汽车设计的经典之作。
1.2.2道奇的蝰蛇
道奇蝰蛇是一款概念车，它诞生于1989年，距今仅不过24年，但其影响力却十分强大。
那时候人们还无法预料到，他超乎想象力的设计，可以说精采绝伦。
作为美国最凶猛的蛇类之一——蝰蛇，具备蛇类所有凶险的特征。
道奇的蝰蛇以此作为设计的突破口，外观的造型设计十分夸张，特意突显了锐利的、精神的前脸和大灯。
汽车前脸与蝰蛇的面部的“三角和王字”形面部特征非常相似，给人以凶险的、威武凶猛的视觉感，如同一名勇猛战的斗士，随时准备进行生死搏击，从而体现了人们对生命的永恒追求。
蝰蛇恰如其分传递了这一内涵，可以说无论从标志、名字和车大灯，还是整体造型设计都像蝰蛇一样充满攻击性，让人尽情想象它驰骋时的力量与速度。
（如图1.2）
图1.2道奇的蝰蛇
1.2.3奔驰的概念车Synergy
作为世界著名的豪华车品牌，梅赛德斯奔驰在人们心目中的地位已无法动摇。
（如图1.3）这款奔驰概念车名为Synergy，其设计元素来源于脊椎动物。
该车的车身构架酷似脊椎动物的脊椎。
Synergy的动力由燃料电池来提供，是名符其实的环保车型。
就连两个氢燃料箱放置的位置也与车身构架相吻合。
独特的侧面造型设计和材料应用也让Synergy拥有了新的开门方式——向下滑向车身底部。
这样的设计极富想象力。
图1.3奔驰概念车Synergy
1.3国内汽车造型仿生设计研究现状
仿生学在我国国内汽车领域的应用还处于一个起步阶段，有关这一学科的基础理论研究并不多，基本的理论几乎都来自国外一些学者和研究机构，但对仿生设计理念却并不陌生，一些自主品牌汽车公司也尝试结合中国的文化及审美判断和审美取向进行仿生设计，并且取得了一定的成果。
1.3.1吉利的熊猫
作为中国国家级保护动物熊猫，其憨态可掬的“国宝”形象十分珍贵可爱。
时下，就有一款酷似熊猫的汽车面世了，（如图1.4）这只“汽车式熊猫”也将开启中国汽车仿生研发的新纪元。
图1.4吉利熊猫
吉利熊猫的外形真的酷似熊猫，它那两只大大的黑眼圈，里面好像是水汪汪的大眼睛，开心的大嘴，再配以圆润的车身，简直就跟熊猫一模一样。
不仅是前脸设计如同熊猫，它的尾部设计也一样传神，特别是一对熊猫爪子一样的尾灯设计得真实活灵活现，与前脸和车身相呼应，让这款小车显得更加可爱迷人。
内饰方面，吉利熊猫保持着它很大的原创元素，基本上都是以圆形图样构成，可爱的程度依然不逊于外形设计，并且也显得一份干净利落。
可称的上是国产汽车仿生设计的经典之作。
1.3.2比亚迪的F0
在众多自主品牌中，比亚迪可谓是一个特立独行的后起之秀。
而在业内人的眼中，它则是一个另类而强有力的竞争对手。
而这一切，都是因为它在跨行业发展后仍能频创奇迹，不得不令人拍案称赞。
最具有仿生设计代表性的比亚迪F0以“风格JUSTCOOL时尚0缺撼”为设计理念，吸取了当时欧洲最流行的设计元素，已经成为了时尚微型车的代名词。
（如图1.5），其造型独特的前大灯很有热带鱼大鼓眼的感觉，再配合微笑着的大嘴，一副开心、轻松的表情，仿佛一条在水中自由自在、悠闲自得的热带鱼。
内饰更是时尚活泼、个性彰显，独特“米老鼠”仪表盘、赛车风格防潜滑座椅、MP3+CD，处处体现着时尚风格。
图1.5比亚迪F0
1.3.3奇瑞的QQme
自2003年奇瑞QQ上市至今，凭借卓越的性能，成功的宣传和贴心的服务，成为中国微轿领域的王者之一，而奇瑞QQme则是对中国消费市场特别推出的一款双门微型汽车，从外形和内饰上都可以感受到它带来的的活力。
（如图1.6），奇瑞QQme的前后灯都采用了集成LED灯组的设计，最大程度的提升了行车的安全性。
其前脸继续沿用了QQ的大嘴设计，整体造型显得十分夸张；当你打开车门后，会惊奇的发现车门内侧的形态与企鹅面部十分相似，造型可爱之极。
据称，奇瑞QQme采用了前后对称、里外一致的设计理念，再完美融合仿生学设计，是一款国产轿车仿生设计中的代表作。
图1.6奇瑞QQme
近年来，我国汽车仿生设计也在不断的发展并取得了巨大的进步，但与国外的发达国家相比，无论是从设计、创意理念、制造的质量，都还存在着一定的差距。
中国的汽车仿生设计大多数还仅仅停留在对生物形态的直接模仿与运用。
从目前来看，我国的许多自主品牌在对汽车的仿生设计上，注入更多情感，充分的将中国元素与仿生思想相结合，渐渐的设计出真正属于我们中国意义上的汽车，我相信在不久的的将来，我国的汽车仿生设计会有更好的发展前景，我国的汽车设计将以它特有的魅力去凸显我国独有的特点，从而展现我中华的形象，这也将成为展现我国希望的一个新的窗口。
二、汽车车身形态仿生设计历史脉络及作用
从汽车产业发展的初期，汽车的造型设计就始终伴随着汽车的发展而不断演变。
仿生设计也一直若隐若现的出现在汽车车身形态领域。
“自然界中至少有140万种不同形态的生物在繁衍生息，为设计师提供了永不枯竭的资源库、源源不断的设计灵感、和层出不穷创意。
”通过对汽车车身形态仿生设计历史脉络及其作用的研究，有助于我们对车身形态发展建立起全面的深入的知识体系，对汽车车身形态仿生设计研究起到借鉴、参考、促进等作用，所以具有很强的现实意义。
2.1仿生设计与汽车流线型设计风格的形成
汽车造型设计的兴起自20世纪20年代，当时作为一战后美国工业高速发展的代表，福特公司的T型汽车风靡了整个美国。
为了与强大的对手竞争，美国通用汽车公司成立了造型设计部门，这是汽车造型设计作为一个独立的部门第一次出现在历史的舞台上，他们寻求在技术同步时，通过汽车造型的新颖来打垮竞争对手，而采用的设计手段就是仿生设计。
图2.1福特的T型汽车
20世纪初发明了航空运输，相应地引发了人们对穿越空气的速度和效率的思考，当时的飞机设计师开始参照小鲸鱼、海豚等生物的形体，设计飞机的外形，来消除空气阻力或紊流，并减弱地面的阻力和拽拉。
当时设计师分工没有现在这样细，飞机设计师和汽车设计师经常是同一个人，因此种仿照生物形体的设计的手段也被汽车设计师所采用，发现同样对于汽车速度的提升大有好处，风洞试验开始导入汽车设计领域，最终促进了汽车空气动力学的诞生。
通用汽车公司按照这样的手法设计出来的汽车拥有水滴状的外形，大大区别于福特T型汽车的那种大规模生产线制造的马车状的汽车样式，立即引起公众强烈兴趣，最终通用汽车获得了巨大的成功。
福特公司不得不关闭了20多年的T型汽车生产线，也设立了汽车造型设计部门，开始了汽车造型设计的研究。
图2.21934年款科莱斯勒Airflow根据仿生的空气动力学原理设计，像一头大犀牛
流线型的设计使得汽车造型发生了翻天覆地的变化，迅速风靡了整个世界，遍布了整个工业产品设计的领域，“流线型”成为“现代”的代名词。
图2.3萨博saab92汽车就像一只生动的海豚
正是仿生设计的研究，揭开了世界范围的产品设计的开端，流线型的设计激发了渴望现代生活的人们无穷的想象。
虽然流线型的设计风格二战后走到了尽头，很少有大的公司在对流线型感兴趣，但流线型设计对于汽车设计产生的影响却是永久的。
作为流线型设计的要素之一，一体化车身外壳成为汽车设计的规范，迄今为止，所有汽车设计师都极大地受益于那些流线型设计的开拓者。
在流线型设计的大潮中，仿生设计作为汽车设计师的必要手段之一，造就了汽车设计的英雄时代。
大众公司的甲壳虫汽车成为仿生设计经典的神话。
图2.4德国大众的甲壳虫汽车以它小巧可爱、独一无二的外观而闻名世界
2.2仿生设计与汽车车身设计的“尾鳍”时代
20世纪的40年代到60年代，美国的汽车生产是史无前例的，设计师们为了迎合消费的潮流，热衷于控制市场和刺激消费欲望，拼命的将汽车推向时尚而豪华，设计师更多的在轮船、海豚、飞机等寻求设计灵感上的突破，在激烈的竞争当中，鱼的“尾鳍”开始成就了汽车设计的先驱——通用汽车的设计师哈里厄尔的全新时代：
老式的前车轮挡泥板融入了车身，整个车侧面变得轻盈简洁，配上车的鱼状的“尾鳍”，构成了美国汽车设计的全新时代。
图2.5Cadillac0CycloneConcept_1959
在随后的十几年当中，尾鳍成为美国汽车的大众现象，各个公司试图不断变换尾鳍的造型和高度来战胜对方，大量的镀铬件布满了车身。
“金钱购买梦想”已经成那个时代的象征，人们将汽车设计师誉为英雄和梦想的提供者，在汽车发展史上，设计师地位第一次超越了工程师，这也是一个汽车设计走向挥霍浪费的时代。
图2.6“尾鳍”时代的汽车
2.3仿生设计与概念汽车设计潮流
50年代开始，“梦幻汽车”开始频频出现在公众的视野里，一种对于未来汽车造型和功能的概念车，在公司的品牌发展和市场销售上都带来了深刻的影响，这种对概念车设计的追逐一直延续到了今天。
当时的概念车的主题还都是从科幻小说和各种生物中发掘灵感，使得汽车成为能够上天、下海的交通工具，这些纯展示用的概念车依赖于公众对于汽车作为未来的象征和技术支配未来的憧憬。
这些梦幻汽车成就了汽车设计师的辉煌时代，他们的想象力使得概念车成为50年代汽车文化的主流现象。
图2.7早期的概念车更象人类的梦幻汽车，想象力超前
图2.8别克LeSabre概念汽车
当然，今天的概念车也同样承载着当年的重任，但理性更多了一些，各家公司都没有当年那样的狂热，完全陶醉于设计的幻想当中。
但仿生设计在概念车设计上的成功体验，使得半个世纪后，设计师仍然不断地在这一领域寻找新的设计灵感。
2.4仿生设计与肌肉感的汽车设计风潮
在第二次世界大战结束后，美国年轻人成为了汽车消费的主力军，他们的叛逆思想影响了汽车车身的设计，出现了崇尚具有肌肉感的车身设计的风潮，在20世纪50年代，他们不再喜欢巨大花哨笨拙的汽车，追求“速度和运动”成为设计的要素，“肌肉感”汽车成为广受欢迎的产品，“肌肉感”车的车身曲线就像是发达肌肉的突起。
1964年生产的福特“野马”汽车，车身形态像一匹动感十足，充满力量的野马，其弯曲的车头造型，充满肌肉感的车身给人充沛的动力感。
因此得名为“小马汽车”，很多公司也都陆续推出了这样的车身形态具有肌肉感的设计，一直持续到20世纪70年代初，疯狂的小马汽车竞争才开始减弱，如图2.9所示。
图2.9野马汽车在当时为年轻人开创了一个自由并富于个性的时代
2.5仿生设计与现代汽车设计的形成
70、80年代的石油危机、环保主义盛行等成为人们反对汽车的依据，汽车不再是现代和进步的象征，当时的人们对未来充满了信任危机。
对汽车看法的改变深深地影响了汽车设计师们，过去的繁荣期鼓舞着设计师迈向美学的极限，但在萧条的年代不得不付出代价。
汽车设计进入了一个平淡无奇的年代，设计师将实用性发挥到了极致，高度的实用主义和谨慎性支配着汽车的外观，也支配着汽车设计的方法，仿生设计的探索到了阶段性的调整期，汽车造型到了彼此没有多大区别的境地。
90年代开始，汽车设计终于结束了无差别的时代，日本的汽车设计重新振作起来。
通过“复古”的概念重温了汽车设计的英雄年代，创造了一系列全新的汽车类型学。
他们认识到：
不同市场区域要求和渴望不同类型的汽车，汽车不再是现代的标志，而成为一种生活精品。
这种认识赋予了设计师新的自由感，并迅速传播到欧美，设计和市场销售的联系变得更加紧密，新的汽车技术也随之不断的产生。
图2.10客货两用、造型酷似蜗牛的日产S-Cargo
到如今，汽车设计走上了全新的发展道路，设计品牌化开始风靡各个汽车公司，各个品牌的设计语言开始逐渐清晰，国际化的趋势开始展现，但不同地域的特色也融入到国际化的浪潮中，许多车型开始重整雄风，他向消费者证明了汽车的英雄时代没有结束，而只是停下来歇息了一会。
图2.11面向21世纪的宝马H2R氢燃料汽车，设计的灵感来自海豚、企鹅的低阻
图2.12凯迪拉克Aera概念跑车，应用仿生学设计车门似双翼
21世纪的汽车设计就像科幻小说一样充满了挑战，新技术、新构造、新能源、新的生活方式使得汽车设计有了广阔的天地，采用的手段越来越先进，数字技术的广泛使用不仅提高了效率，还开阔了设计师的视野，仿生设计这一有着成熟历史的设计方法迎来了新的发展机遇，简单的形态仿生发展到功能仿生、机构仿生的各个领域。
三、仿生设计在汽车车身设计中的应用
3.1汽车车身设计中的形态仿生设计
仿生设计分为具象仿生和抽象仿生，车身仿生形态的具象设计，是使大自然中的生物或物质的一些形态特征的再现，在汽车设计开发过程中，早期汽车车身形态仿生设计是对外形的单纯的模仿，并取得了很大的成功，对汽车造型设计起到了推动的作用，对整个汽车行业的进步起到了决定的意义。
具象形态具有良好的情趣性、亲和力、自然性，使人乐意接受。
车身仿生形态的抽象设计，在设计师对生物认知的基础上，提取抽象的形态特征，使之运用到汽车车身形态设计上，使人们对车身形态产生视觉上的、心理上的正面影响和积极的情绪，这是汽车车身形态设计的最终目的。
3.1.1仿生物“形”的汽车车身形态设计
汽车车身形态仿生设计中模仿生物的设计，可以体现在模仿生物的“形”特征上，如外形轮廓、局部造型等的物理特性。
汽车设计师在模仿生物造型的时候，主要提取的是生物个体或种类的概念特征。
比如，在进行汽车车身设计时，模仿生物的外形全部或局部轮廓，并经过提取和加工这些造型特征，做到符合特定车身设计造型要求。
模仿生物造型的汽车车身设计要突出个性上的不同，外部造型上的差异，如图3.1所示。
图3.1仿生物“形”的汽车
为了延续大众甲壳虫汽车的辉煌，德国大众在二十世纪九十年代，重新设计了基于老款甲壳虫形态基础上的“新型甲壳虫”汽车，到目前为止，世界上有超过80万的人驾驶着这一被称为是世界上最负有盛名的“新甲壳虫轿车”，这使历史上经典汽车设计又重新焕发出青春，并继续成为历史中最成功的车型设计之一，接着延续汽车世界的传奇，如图3.2所示。
图3.2新型甲壳虫设计
新甲壳虫轿车的设计过程是一次彻底的对甲壳虫生物造型的模仿。
外形和内饰的很多部分都应用了这种对“形”仿生的手段，在整个车体内部的控制面板上都广泛的使用了这种仿生设计，可见“形”是非常关键的。
在设计中仿生物“形”的特征要符合人体工程学的设计，只有这样，对生物外形的模仿才能产生很好的效果。
汽车设计师一定要把生物造型和车身形态有效地结合起来，继续推进汽车车身仿生形态的创新设计。
3.1.2仿生物“态”的汽车车身形态设计
仿生物“态”的汽车车身形态设计，不仅要求汽车设计师对生物的体量、状态等多方面进行认知和研究，还要掌握生物的动态平衡、重心、稳定性的特征。
所有的这些都会产生意象联想，直接对人心理造成影响。
汽车车身造型多样化，有些造型方正笔直大气，有些造型圆滑光润和谐，有些造型活泼动感，有些造型庄重安静，这些车身表现出来的不同的风格，其实都是汽车整体“态势”表达的造型基础，都是设计师善于观察自然，从自然中提炼的结果。
所以在汽车车身设计中，强调设计师要对不同的车型中“态”因素能够做到很好的把握，如图3.3所示。
图3.3仿生物“态”的汽车
英国SC5-RV前脸的造型设计源于非洲猎豹眼角下的斑纹标记所表现出来的“凶狠”的感觉。
外观的造型设计圆滑，最大限度的减少风的阻力，把猎豹肌肉组织结构与车身造型设计理念很巧妙的融为一体，这种饱满并富有张力的简洁而小巧的仿生形态，必将对新一代的小型车的设计带来积极的影响，如图3.4所示。
图3.4英伦时尚型—英伦SC5-RV
3.2汽车车身设计中的色彩仿生设计
汽车车身色彩设计相对于形态设计和材质设计来说，更趋于感性化，它的象征作用和对人们情感的影响力，远远大于形和质。
在汽车车身色彩设计中，色彩运用主要包括强烈的色彩运用和中性色彩运用，其中，强烈色彩主要指纯度较高的颜色，中性色彩主要指黑、白、灰、金属色和低纯度颜色。
汽车的颜色是整个汽车设计过程中非常关键的组成部分，汽车设计师一直是在观察大自然中的丰富的色彩，寻找能带来设计灵感的目标，如图3.5所示。
图3.5丛林色彩汽车
汽车车身设计中，色彩仿生设计要注意以下几个方面：
（1）车身色彩仿生设计应与本身属性相适应。
（2）车身色彩仿生设计应符合消费者心理。
（3）车身色彩仿生设计应与所处的环境相协调。
（4）车身色彩仿生设计应体现出时代性与企业的特质。
3.3汽车车身设计中的功能仿生设计
在汽车车身的设计中，能够非常广泛的体现功能仿生设计。
随着汽车发展变化步伐的加快，人们对于节能，环保，安全，速度的要求越来越高，这就要求设计师在设计时要全面考虑到这些因素，“在风阻、防滑、材料、空间安排等方面作足够的功课。
”只有这样，才能在汽车车身设计中科学合理的体现所需求的功能。
图3.6福特S-MAX侧通风口、太阳能收集器、宝马Lovos这款概念车
福特S-MAX车身侧面的通风口，模仿鱼的鳃裂。
“鳃型”设计并不只是单纯的形态仿生，更重要强调的是其功能性。
当汽车高速行驶时，空气会从汽车正面带来很大的阻力，在车体的侧面也会产生很大的摩擦力，“鳃型”的设计，减小了空气对侧面的摩擦力，还能提高高速行驶时汽车的稳定性。
在2009年，科学家发现蝴蝶翅膀上的鳞片吸收太阳能的效率极高，科研人员应用这一发现经过科学研究，提高了太阳能电池收集阳光的能力，并研发出新型太阳能电池，经过试验发现，这种太阳能电池光能转换效率是最高的。
与之前相比，模仿蝴蝶翅膀的太阳能集热器，更具效益性。
宝马Lovos这款概念车利用这一科技成果，突破传统造型理念，车身外形犹如鳞片一般，整车鳞片可以在打开与合拢之间转换，所有的鳞片通过机械构造与车身相连，并且每一块鳞片就是一片太阳能收集器，如图3.6所示。
3.4汽车车身设计中的结构仿生设计
所有的生物的生存都建立在一定强度、稳定度和韧性的结构基础之上。
结构仿生设计是在了解生物自身内部的组织模式和运作模式的基础上，通过科学提炼并把这些元素应用到我们的设计中。
例如，普通的蜘蛛网和蜂巢，能够承受强大的风暴。
未来的轮胎可以不需要充气，Resilient技术公司和威斯康星州大学麦迪逊分校聚合体工程学中心的开发人员设计了模仿蜂巢结构的轮胎，非常完美。
这个仿生轮胎由很多的六角结构组成，有着高强度的抗压性，而且重量被均匀地分布，保证汽车实现平稳的驾驶，如图3.7所示。
图3.7蜂巢结构轮胎
现在的汽车造型设计中的一个重要问题就是空气阻力的问题，人们把希望寄托在车身结构的变化上。
奔驰公司在2005年推出一款新行的纯仿生概念车BIONIC。
由奔驰科技中心和戴克研发部门首次参考自然界的生物，把空气动力学、安全、环保、舒适等设计理念和要求融入到概念车的的设计里。
设计研究人员发现，“硬鳞鱼（boxfish）”虽然身体像一个盒子，表现出一个立方体的外观，但是这种热带鱼，有很好的流线性，特别符合空气动力学的要求。
盒子鱼在长期的进化过程中，具有了高强度和低重量的两个重要特征。
它的皮肤由大量的六角形骨质鳞片结构构成，这种模式不仅可以增强身体的强韧度，并能减轻重量，同时还可以防止外部冲击产生伤害。
经过精确计算后，在斯图加特的汽车风洞中测试的风阻系数，小的令人难以置信，达到了0.06！
这一仿生汽车使用了140马力的柴油发动机，在这样低风阻的结构下，行使100公里仅消耗4.3升柴油，比同类型车低20％。
在每小时90公里匀速行驶的情况下，每百公里的耗油量仅2.8升。
同时排放的尾气
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