冯柏超

摘 要：从汽车外形研发的角度讲，车身造型构成了汽车外形结构中的关键。按照汽车空气动力学的基本原理，对于车身造型应当致力于优化设计，确保运用空气动力学的方式来研发新颖的车身造型。在目前的现状下，技术人员关于车身造型应当明确相应的车身制造工艺以及其他相关原理，进而归纳出车身造型的具体研发思路与研发技术进展。

关键词：汽车空气动力学;车身造型;研究进展

与原有的车身造型研发技术进行对比，建立在空气动力学基础上的车身造型研发方式具有更加明显的汽车节能性与环保性优势。并且，汽车造型工艺以及空气动力学的基本原理之间具有内在联系。对于车身造型领域如果能够引进空气动力学的汽车设计方式，那么可以明显优化车身造型的整体工艺效果，同时还能保证汽车车身具有更小阻力与更好的表面平滑度[1]。由此可见，对于车身造型在进行改进与优化的过程中，应当做到结合汽车空气动力学的研发与设计手段，确保成功改造汽车的车身造型。

1 汽车空气动力学的基本技术原理

空气动力学建立在动量、质量与能量守恒定律的前提下，进而对于流体阻力以及流体压力等工艺特征运用数学方程的方式进行呈现。依照空气动力学的基本工艺原理，空气气流比较容易通过类似雨滴形状的物体。这是由于，此类物体具有尖端向后以及圆头向前的特征[2]。但是在设计汽车形状时，设计人员除了考虑以上的空气动力学基本原理之外，其还应当关注地面与汽车的特殊接触部位。

近些年以来，技术人员针对空气动力学已经能够借助风洞试验的方式加以演示。具体而言，风洞试验的核心内容在于运用管孔来吸入空气，然后通过空气加速以及空气整流的方式来达到加快风速的目的，并且在特定的试验段位置送入加速后的空气[3]。在进行风洞试验以前，首先应当预备好相应的试验设施，其中主要包含逐渐减小的管孔以及整流板等基本试验设施。并且，风洞试验还涉及实物与模型的模拟，通过测试空气动力学的方式来获得风洞试验的结论。

2 车身造型设计的具体工艺技术

汽车车身造型能否达到较好的完整性与美观性，其直接关系到消费者对于汽车留下的直观感受与印象[4]。同时，车身造型设计也关系到整体的汽车性能优化。在目前看来，关于车身造型领域在进行相应的优化设计时，设计人员需要做到灵活选择多种不同的车身造型工艺，最终确保获得较好的车身造型美化效果。具体在设计车身造型的实践中，关键在于运用如下的车身造型工艺技术：

2.1 关于整体的车身造型设计

关于车身造型如果要达到最佳的整体设计效果，那么必须关注整车的美观性。具体而言，美化车身造型的要点在于设计优美明快的曲线以及简洁圆滑的线条过渡，在此前提下呈现自然与流畅的车身设计效果[5]。并且，对于车身造型还应当确保达到较好的平衡安全以及强劲的动感，从而让消费者享受到流畅与舒展的车身造型美感。

从现状来看，较为理想的车身造型主要为楔形的车身，此外还包含其他种类的不同车身造型。同时，车身造型设计也要格外重视整车的经济性、安全高速性以及驾驶稳定性。这是由于，汽车行驶将会受到气动阻力导致的影响，因而不能局限在简单考虑车身外形的视角下。

2.2 关于细部的车身造型设计

车身造型的细部设计主要在于运用曲线来完成相应的车身造型优化设计，从而对于转折线进行适当的隐藏处理。例如在设计现代轿车的过程中，设计人员可以选择圆滑过渡的方式来设计侧面与前方的围罩，并且对于发动机罩也应当实现良好的细部设计效果。

例如在优化细部的车身设计过程中，通常可以选择大曲面的汽车挡风玻璃，并且设计为向后收缩的后侧翼子板以及较短的车尾后箱盖。對于车身的前风窗而言，最好限定于30°左右的水平面与车窗夹角，以便于在车体内部的相应位置嵌入椭圆形的门把手以及汽车灯具[6]。除此以外，应当确保平滑与光洁的车身表层以及后视镜，确保运用盖板来保护车底的部位，进而达到整车高度降低的效果。

2.3 关于安装扰流板以及导流板

汽车导流板属于重要的车身连接板，设置导流板的目的在于实现车底气压的有效减小，并且运用加大进风口的方式来确保车身气流度的增大。通常来讲，在安装导流板时应当保持向上倾斜的状态，导流板应当能够连接于汽车的保险杠。与导流板相比，汽车扰流板的基本功能在于阻滞车顶的气流，进而达到向下作用力增大的效果。扰流板的外形类似于鸭尾，其主要安装于后端的汽车行李盖板，尤其是对于轿车的车身结构而言。

由此可见，汽车扰流板以及导流板都属于车身造型不可缺少的部件。为了达到全面优化车身造型的目的，那么核心措施在于确保车身符合较好的审美性与实用性，进而达到提升汽车美学性能的效果。在空气动力学的车身设计思路下，关于车身设计需要确保做到保持车身的均衡性与对称性。

3 车身造型研究领域的未来技术发展

在目前的现状下，数学分析方法以及计算机技术都已获得明显的转变与改进。对于车身设计领域来讲，车身研发人员目前已经能够运用仿真的技术手段（CFD法）来完成相应的车身设计。此外，车身设计领域还包含CAE以及其他的模拟仿真技术，通过搭建模拟平台的方式来模仿旋涡的分离流动，确保在结合汽车外形美学、汽车功能以及仿真模拟平台的前提下优化车身设计。

从现状来看，车身造型的研发技术人员已经全面着眼于生成网格技术以及构建几何模型，进而归纳得出汽车收敛性、解题精度与汽车稳定性受到空气动力学的影响。例如针对物理描述模型在进行构建时，关键在于明确旋涡分离流动的典型技术性质，然后给出有效控制旋涡分离流动的相关措施。经过以上的研发改进，汽车车身就可以达到更好的经济性以及行驶稳定性。此外，技术人员运用数值仿真的方式，应当能够验证既有的计算方法以及计算程序是否符合改进车身设计的思路与宗旨。

在目前看来，汽车设计企业以及研发企业都要面对行业竞争，因此关于车身造型在进行美化过程中，设计人员尤其需要关注多样化、艺术化与个性化的车身视觉效果。在此基础上，车身造型的研发人员应当致力于设计流畅、平滑与个性化的全新车身造型，从而体现多样化的车身造型研发思路。例如近些年来，很多企业及其研发设计人员都在尝试模仿虚幻造型或者宠物形象来设计汽车车身，确保消费者可以感受到汽车车身的独特魅力与吸引力。

4 结语

汽车车身设计不能缺少空气动力学作为基本的技术支撑，而汽车空气动力学能够为优化设计车身造型提供工艺基础。近些年以来，车身造型的研发与设计人员已经能够灵活运用空气动力学来辅助完成相应的车身造型优化工作，该措施符合了研发绿色汽车的宗旨与目标。目前在车身造型领域的具体研究中，关键措施就在于结合车身造型设计以及空气动力学，在此前提下保证达到较好的车身造型设计效果。

参考文献：

[1]单金良，徐晶，李磊等.FSAE赛车车身造型设计与优化[J].农业装备与车辆工程，2017，55（11）：20-23.

[2]单承标.基于空气动力学的电动汽车造型设计[J].机械管理开发，2016，31（02）：46-48.

[3]廖海祥.XMQ6128Y客车造型的空气动力学优化设计研究[J].机电技术，2015（01）：115-120.

[4]徐飞，李彦龙，张晨铭等.基于空气动力学的未来电动汽车设计特点[J].北京汽车，2012（05）：6-9.

[5]赵波，屠建中.基于空气动力学的车身造型设计[J].机械设计与制造，2011（07）：48-50.

[6]张国忠，赖征海.汽车空气动力学与车身造型研究最新进展[J].沈阳大学学报，2015（06）：39-44.

[7]贺晓斌. 大学生方程式赛车车身气动造型的整体优化设计[D].中北大学，2016.

[8]江涛.汽车车身气动造型设计优化研究[D].湖南大学，2011.

[9]张杜鹊.轿跑车外流场数值模拟与分析[D].武汉理工大学，2010.

[10]雷勇.乘用车顶围造型及结构分析与设计[D].湖南大学，2008.

[11]郜红合.重型卡车车身造型设计研究[D].东北大学，2008.

[12]孔斌.基于空气动力学的车身造型设计[D].武汉理工大学，2008.

[11]顾彬.重型车车身造型设计研究[D].武汉理工大学，2007.

[12]郭军朝.理想车身气动造型研究与F1赛车气动特性初探[D].湖南大学，2007.