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交通工具的仿生学 目录 背景资料 仿生历程 汽车仿生技术 其他仿生技术 一 背景资料 自古以来 自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉 这些自然界的 优良设计 有的机能完备 让人叹服 有的结构精巧 用材合理 符合自然的经济原则 也有的美不胜收 让人爱不释手 有的甚至是根据某种数理法则 形成合乎 以最少材料 构成 最大合理空间 的要求 在汽车的设计 我们也运用不少仿生的技术 一 交通工具仿生设计历史悠久 纵观整个交通工具设计的发展 可以说是仿生设计的发展史 早在16世纪 达 芬奇模仿蝙蝠的构造构想 绘制了飞行器的设计草图 后经400余年的研制 美国的莱特兄弟终于借助前人的努力 圆了人类飞上蓝天的梦想 二 设计大师路易吉 科拉尼 LuigiColani 当代德国著名仿生学设计大师路易吉 科拉尼 LuigiColani 依据仿生学原理设计的交通工具 把仿生形态造型的设计提高到新的境界 形成独特的造型风格 至今不衰 他认为自己的灵感都来自于自然 我的设计有强烈的仿生意味和变化意识 它们一直试图打破固有的理性 也许设计出来的作品 看起来很奇怪 但一定符合科学的原理 我所做的无非是模仿自然界向我们揭示的种种真实 二 仿生历程 仿生学成为指导与辅助交通工具设计的一个重要学科 仿生设计也逐渐成为重要的设计手段 从形态到结构 从材料到性能 设计师将自然翻译到交通工具设计的方方面面 1953年科拉尼用塑料和玻璃纤维等轻量化材料设计制作的Simca汽车 一 仿生展示 1969年科拉尼以飞行生物为灵感设计出的外形怪诞的高速飞行器 1977年科拉尼为波音公司设计的飞机 借鉴巨齿鲨的形态 颠覆了传统的飞机外观 二 仿生展示 1983年科拉尼设计的拥有四个飞翼的超音速飞机 1989年科拉尼为法拉利设计的超速跑车 血盆大口的前脸设计已成经典 1999年科拉尼以毒蛇为灵感设计的一款汽车 冷酷的前脸配上两颗突出的 毒牙 让 毒蛇 凶恶个性显露无疑 三 仿生展示 2001年科拉尼为奔驰设计的卡车形似大型斯皮策天文望远镜 优化的流线型车身让这款卡车一路挑战油耗极限 三 汽车仿生技术 交通工具的造型是其设计的核心内容 形态也是设计师设计理念的载体 最初的仿生设计正是从产品外观入手 甲壳虫的变身 熊猫的憨厚 热带鱼的灵巧 风的表情 设计人员对各种自然元素的运动形态展开深入的研究 最终确立以风吹动沙丘形成的风纹为核心的外观设计主题 车身侧面的风纹造型 生动地展现了马自达 Nagare 流动 的设计主题 小巧的F0车身玲珑细致 JUSTCOOL 设计理念处处得以体现 一 突破交通工具固有形态 只有宝马的 天使眼 最具有鹰的神韵 它的眼神犀利 尖锐 似乎时时都在瞄准猎物 宝马VS鹰 大黄蜂 蛇 法拉利F430VS鲨鱼 保时捷911VS青蛙王子 二 优化交通工具结构和材料 奔驰在2005年发布的Bionic概念车车头形状模拟鱼类头骨的生理结构设计而成 鱼头骨的生理结构帮助鱼类克服了水中游动时遇到的大部分水流阻力 这种设计结构大大削弱了汽车在行驶过程中遇到的空气阻力 这款仿生车长4 24米 能容纳4人和一些行李 而其风阻系数却仅为0 19 让其成为了全球迄今为止空气动力学效应做得最理想的车型之一 此外 设计者们还意识到 在自然界 体重较轻的动物能有效地避免被捕杀 而坚固的身体结构则能减少受伤 因此 在开发这款车的同时 轻量化车身增加车架的高强度这一原理也被应用进去 自然界中有很多高度复杂的中空结构 它们既能使重量保持最轻 又具有出色的韧性和强度 这些正是汽车生产需要的特性 奥迪ASF空间框架结构 AudiAirFrame 设计师海因里希 蒂姆 HeinrichTimm 表示他的设计理念来源于各种各样动物的骨骼 如车身结构的顶柱类似鸟腿骨骼的结构 目的是保证框架强度并降低质量 经实验证实 车重每减少100公斤 油耗可减少0 3升 百公里 除了提高结构强度 软体动物的柔韧性也是交通工具设计借鉴的对象 卡玛斯大卡车 KAMAZDelivery 公司的伸缩卡车 FlexFuturum 概念车型 是他们设计的2040年马路上的卡车模样 车的外壳可以如人的皮肤一般拥有强大的弹性 可以适度弯曲褶皱 然后回复平滑 自然的力量是无穷的 就连一个小小的树脂分子也存在着大学问 英菲尼迪 Infiniti 的设计师根据树脂能在加热时软化 并迅速成型 再次加热后还可反复成型的特性 研发了一种能自我修复刮痕的烤漆 并应用到全新的FX EX G系列车型上 当汽车的车漆受外力刮损时 只需以滚烫的热水淋于漆面上 被刮伤的漆面会自动恢复成原先的亮度 仿佛像生物体一样具备伤口愈合能力 三 交通工具功能性软件开发 动物的蹲 走 跑的形态各异 每个姿态的视觉高度也不一样 仿生概念车的设计师从中得到启发 希望通过不同的车速来自动调节驾驶员的视觉高度 小鱼成群游动 是我们在鱼缸里经常能看到的景象 但仔细观察会发现鱼群可以在前行时绕开障碍物的同时避免互相碰撞 日产汽车根据这一特点做出鱼群概念车 EPORO 四 其他仿生技术 萤火虫 人工冷光 猪鼻子 防毒面具 一 其他仿生技术 水母 风暴预测仪 总结 社会日益进步 汽车各个方面的设计