汽车设计中的仿生设计研究
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54- 56.
Bionic Design in Car Design
HAO Wei
(Taiyuan University of Science and Technology,Taiyuan 030024,China) Abstr a ct：Through this article the author discussed the approach of the bionic design briefly ,and pointed out the theoretical basis for using in automobile design ,and cited some typical examples to demonstrate . Bionic design approach for the development of industrial design, the d evelop men t of Shan xi' s economy has an important role. Key w or d s：b ion ic d esign; automob ile; ind ustry design
美国比作是装在轮子上的国家。将仿生形态设计方法
运用到汽车设计中，就使汽车有了生命，它们一旦有了
生命，也就有了生气，有了生机，有了思想，有了意蕴。
1 仿生形态设计方法在汽车设计中的理论依据[1，2]
自汽车诞生以来，Fra Baidu bibliotek历了马车状汽车、厢型车、甲
壳虫型车、船型车、鱼型车、楔型车等造型的发展，纵观 这一发展过程，可以看出汽车造型一直是在围绕着“高 速、安全、舒适地行驶”这一主题进行的，汽车造型为了 以更理想的形式发挥这一性能，进行了种种演变，直至 今天，可以说，汽车外形的历史就是追求性能上理想造 型的历史，是汽车性能与各个时期的技术水平相适应 的必然结果。确定高速、安全、舒适的汽车外形，最重 要的是如何减小空气阻力和升力的影响，即流体力学 上的问题。从这个观点上看，就不是随心所欲地进行 车身造型设计。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。生物界有着种类繁多的 动植物及物质存在，它们在漫长的进化过程中，为了求 得生存与发展，逐渐具备了适应自然界变化的本领。 人类生活在自然界中，与周围的生物作“邻居”，这些生 物各种各样的奇异本领，吸引着人们去想象和模仿。
0 引言
仿 生，简 言之 就是 以
生物为原形从而得到启示
来进行创造性的活动。仿
生意识对人类的发展一直
具有强大的吸引力。仿生
形态是人们在长期向大自
然 学习的过 程中，经 过积
累 经验，选择 和改进 其功
能形态而创造的更优良、
多样化的形态。仿生形态
设计则是赋予设计形态以
生命的象征。人们利用仿
生学原理来指导工业设计 已经成为工业设计中的一
德国设计师波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫外 形的汽车，汽车的造型设计得非常成功，经过自然淘汰 而生存下来的甲壳虫不但能在地上走，还能在空中飞， 其形体阻力很小，波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外 形的优势，并把它作为一种设计要素创造性地使用在 车身造型上，成为同类车之经典，其风格整整影响了一
收稿日期：2011- 08- 12；修回日期：2011- 11- 05 项目来源：山西省科技厅软科学基金资助项目 2009041001- 02 作者简介：郝 玮（1984-），男，山西太原人，助教，硕士，研究方向:管理工程。E- ma il：170737529@qq.c om.
将会给设计带来更广阔的空间，带来更多的精彩。仅 仅 在 德国 ，每 年 有 4 4 个 汽 车生 产厂 造 出数 以 千计 的新 车型，可是自然界中确有近 140 万不同形态的生物在 繁衍生息，几乎是前者的一千倍！这么多的形态中必 定有很多可供汽车设计者参考的。仿生形态既有原生 态的稚拙,又极具意象美，促使人们在需求的过程中,改 善精神面貌和个性气质,达到动态的互动效果。仿生 形态产品，不但能使人们获得轻松、幽默、愉悦的感觉， 从而缓解了因现代枯燥、无味的学习与工作带来的压 力。还能在某种程度上满足人们在文化与精神方面的 高级需求。仿生设计体现了人与物、人与自然、人与社 会之间的和谐共生。而山西具有丰富的自然资源，在 历史上享有“人杰地灵”的美誉，但是山西的工业设计 发展在全国却是落后的，要发展山西的经济，就必须发 展山西的工业设计，而要发展山西的工业设计，不妨从 研究我们自己周围的自然界入手，从而有助于山西实 现转型发展跨越发展的目标。
机。人类造物的信息源都是来自于大自然的仿生模拟
创造。
汽车，被人们誉为是改变世界的机器，伴随着人
类走过了百余年的历程，早在 20 世纪初的 1908 年，汽
车就开始在美国的家庭中迅速普及，改变了人们的传
统生活方式，生活节奏进一步加快，城乡差别越来越
小。从此，汽车不仅给美国带来了丰厚的利润，而且还
形成了一种特殊的汽车文化和工业文明，难怪有人把
·1 03·
第 1 期（总第 125期）
机械 管理 开发
2012年 2 月
代人，甲壳虫也成了德国大众的代名词，畅销于世界各 地，见图2）。
利用海鸥翅膀造型以及上下扑动的原理设计的新 型汽车——欧翼式车门汽车已上市，欧翼式车门是可 以向上弹起的车门，车门打开后的姿态，很像海鸥飞翔 时张开的翅膀，所以叫做欧翼式车门。该车车门由传 统的向外推式或前后推式改为上下开合，既方便乘客 上下车，又创造了全新的汽车造型，见图 7。
图 4 保时捷汽车
图 5 美洲虎 E- TYP E 汽车
去年北京车展上展出的奥迪的这款车让又让人浮
想联翩，强悍，凶猛的样子显得霸气十足，让人联想到
该车的高速与驾驶的刺激，图 6。
图 6 奥迪概念车
图 7 概念车
3 仿生设计方法对促进山西区域经济发展的重要作用 大自然的奥秘无处不在，在汽车造型设计上，仿生
参考文献 [1] 杜海滨 .汽车造型[M].沈阳：辽宁美术出版社，2008. [2] 李卓森. 现代汽车造型[M].北京：人民交通出版社，2005. [3] 王惠军.汽车造型设计[M].北京：国防工业出版社，2007. [4] 于 帆，陈 嬿. 仿生 造型设计[M]. 武汉：华中科技大 学出版
社，2005. [5] 黄晶 晶 ，林 伟. 浅 谈 仿 生 设 计法 [J].艺 术设 计 ，2005（4）：
·10 4·
在 日常生活中，我 们经常会在水 里看到涡流现 象，但在空气中的涡流就不易看到了，如留心观察也能 判别涡流的存在。例如，汽车开过之后，尘土、纸片等 紧随着车后旋转、飞扬，这就是汽车尾部所产生的涡流 现象，其阻力很大，汽车要付出很大的能量来克服它、 这就要运用流体力学的原理，通过风洞试验来解决。 流体力学的理论首先用于飞机的设计。1920 年德国 人保尔·亚莱用风洞对著名的齐伯林号飞艇进行空气 阻力研究，发现前圆后尖的物体阻力最小，从而找到了 解决形状阻力的途径——自然界中鱼和鸟的体型正是 形状阻力较小的造型。这就为汽车车身造型采用仿生 形态设计方法提供了理论依据（见图1）。 2 仿生形态设计方法在汽车设计中的运用[3- 5]
图 1 仿生形态设计
个分支——仿生设计。仿生设计绝对不是对自然生物
的简单模仿；相反，它是在深刻理解自然物的基础上，
在美学原理和造型原则作用下的一种具有高度创造性
的思维活动。德国著名设计大师路易吉·科拉尼曾说：
“设计的基础应来自诞生于大自然的生命所呈现的真
理之中。”这话道出了自然界蕴含着无尽设计宝藏的天
第 1 期（总第 125期） No.1（SUM No.125）
机械 管理 开发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
2012年 2 月 Feb.2012
汽车设计中的仿生设计研究
郝玮
（太原科技大学 华科学院，山西 太原 030024） 摘 要：文中简要论述了仿生设计方 法，指出汽车造型设计运用这 一方法的理论依据，并列举 部分典型事例加以论 证，仿生设计方法对于发展工业设计，发展山西的经济具有重要的作用。 关键词：仿生设计；汽车；工业设计 中图分类号：F061.5 文献标识码：B 文章编号：1003- 773X（2012）01- 0103- 02
图 2 甲壳虫汽车
克尔维特的设计者 Bill Mitchell 从鲨鱼饥饿的眼 神中找到灵感，这来自于一次在太平洋上捕猎鲨鱼的 过程，而它的进气口则很像大猩猩的鼻子，见图 3。
图 3 Bill Mitc he ll 设计的汽车
保时捷 911RS2.7 的尾翼则像鸭子的尾巴，见图 4。 美洲虎 E- TYPE 的前脸让人联想到某种鱼。从技 术功能分析，鱼型汽车的背部和地面所成的角度比较 小，尾部拉长，围绕车身的气流也相对平顺，涡流阻力 偏小，拥有大容积的行李舱，此类优势促进了汽车技术 的发展。从车身造型来看，很像图 4中所示的鱼，汽车 的 前照 灯像 鱼眼 睛，汽车 的进 风口 如鱼 的嘴 巴，见 图 5。
Bionic Design in Car Design
HAO Wei
(Taiyuan University of Science and Technology,Taiyuan 030024,China) Abstr a ct：Through this article the author discussed the approach of the bionic design briefly ,and pointed out the theoretical basis for using in automobile design ,and cited some typical examples to demonstrate . Bionic design approach for the development of industrial design, the d evelop men t of Shan xi' s economy has an important role. Key w or d s：b ion ic d esign; automob ile; ind ustry design
美国比作是装在轮子上的国家。将仿生形态设计方法
运用到汽车设计中，就使汽车有了生命，它们一旦有了
生命，也就有了生气，有了生机，有了思想，有了意蕴。
1 仿生形态设计方法在汽车设计中的理论依据[1，2]
自汽车诞生以来，Fra Baidu bibliotek历了马车状汽车、厢型车、甲
壳虫型车、船型车、鱼型车、楔型车等造型的发展，纵观 这一发展过程，可以看出汽车造型一直是在围绕着“高 速、安全、舒适地行驶”这一主题进行的，汽车造型为了 以更理想的形式发挥这一性能，进行了种种演变，直至 今天，可以说，汽车外形的历史就是追求性能上理想造 型的历史，是汽车性能与各个时期的技术水平相适应 的必然结果。确定高速、安全、舒适的汽车外形，最重 要的是如何减小空气阻力和升力的影响，即流体力学 上的问题。从这个观点上看，就不是随心所欲地进行 车身造型设计。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。生物界有着种类繁多的 动植物及物质存在，它们在漫长的进化过程中，为了求 得生存与发展，逐渐具备了适应自然界变化的本领。 人类生活在自然界中，与周围的生物作“邻居”，这些生 物各种各样的奇异本领，吸引着人们去想象和模仿。
0 引言
仿 生，简 言之 就是 以
生物为原形从而得到启示
来进行创造性的活动。仿
生意识对人类的发展一直
具有强大的吸引力。仿生
形态是人们在长期向大自
然 学习的过 程中，经 过积
累 经验，选择 和改进 其功
能形态而创造的更优良、
多样化的形态。仿生形态
设计则是赋予设计形态以
生命的象征。人们利用仿
生学原理来指导工业设计 已经成为工业设计中的一
德国设计师波尔舍博士设计了一种类似甲壳虫外 形的汽车，汽车的造型设计得非常成功，经过自然淘汰 而生存下来的甲壳虫不但能在地上走，还能在空中飞， 其形体阻力很小，波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外 形的优势，并把它作为一种设计要素创造性地使用在 车身造型上，成为同类车之经典，其风格整整影响了一
收稿日期：2011- 08- 12；修回日期：2011- 11- 05 项目来源：山西省科技厅软科学基金资助项目 2009041001- 02 作者简介：郝 玮（1984-），男，山西太原人，助教，硕士，研究方向:管理工程。E- ma il：170737529@qq.c om.
将会给设计带来更广阔的空间，带来更多的精彩。仅 仅 在 德国 ，每 年 有 4 4 个 汽 车生 产厂 造 出数 以 千计 的新 车型，可是自然界中确有近 140 万不同形态的生物在 繁衍生息，几乎是前者的一千倍！这么多的形态中必 定有很多可供汽车设计者参考的。仿生形态既有原生 态的稚拙,又极具意象美，促使人们在需求的过程中,改 善精神面貌和个性气质,达到动态的互动效果。仿生 形态产品，不但能使人们获得轻松、幽默、愉悦的感觉， 从而缓解了因现代枯燥、无味的学习与工作带来的压 力。还能在某种程度上满足人们在文化与精神方面的 高级需求。仿生设计体现了人与物、人与自然、人与社 会之间的和谐共生。而山西具有丰富的自然资源，在 历史上享有“人杰地灵”的美誉，但是山西的工业设计 发展在全国却是落后的，要发展山西的经济，就必须发 展山西的工业设计，而要发展山西的工业设计，不妨从 研究我们自己周围的自然界入手，从而有助于山西实 现转型发展跨越发展的目标。
机。人类造物的信息源都是来自于大自然的仿生模拟
创造。
汽车，被人们誉为是改变世界的机器，伴随着人
类走过了百余年的历程，早在 20 世纪初的 1908 年，汽
车就开始在美国的家庭中迅速普及，改变了人们的传
统生活方式，生活节奏进一步加快，城乡差别越来越
小。从此，汽车不仅给美国带来了丰厚的利润，而且还
形成了一种特殊的汽车文化和工业文明，难怪有人把
·1 03·
第 1 期（总第 125期）
机械 管理 开发
2012年 2 月
代人，甲壳虫也成了德国大众的代名词，畅销于世界各 地，见图2）。
利用海鸥翅膀造型以及上下扑动的原理设计的新 型汽车——欧翼式车门汽车已上市，欧翼式车门是可 以向上弹起的车门，车门打开后的姿态，很像海鸥飞翔 时张开的翅膀，所以叫做欧翼式车门。该车车门由传 统的向外推式或前后推式改为上下开合，既方便乘客 上下车，又创造了全新的汽车造型，见图 7。
图 4 保时捷汽车
图 5 美洲虎 E- TYP E 汽车
去年北京车展上展出的奥迪的这款车让又让人浮
想联翩，强悍，凶猛的样子显得霸气十足，让人联想到
该车的高速与驾驶的刺激，图 6。
图 6 奥迪概念车
图 7 概念车
3 仿生设计方法对促进山西区域经济发展的重要作用 大自然的奥秘无处不在，在汽车造型设计上，仿生
参考文献 [1] 杜海滨 .汽车造型[M].沈阳：辽宁美术出版社，2008. [2] 李卓森. 现代汽车造型[M].北京：人民交通出版社，2005. [3] 王惠军.汽车造型设计[M].北京：国防工业出版社，2007. [4] 于 帆，陈 嬿. 仿生 造型设计[M]. 武汉：华中科技大 学出版
社，2005. [5] 黄晶 晶 ，林 伟. 浅 谈 仿 生 设 计法 [J].艺 术设 计 ，2005（4）：
·10 4·
在 日常生活中，我 们经常会在水 里看到涡流现 象，但在空气中的涡流就不易看到了，如留心观察也能 判别涡流的存在。例如，汽车开过之后，尘土、纸片等 紧随着车后旋转、飞扬，这就是汽车尾部所产生的涡流 现象，其阻力很大，汽车要付出很大的能量来克服它、 这就要运用流体力学的原理，通过风洞试验来解决。 流体力学的理论首先用于飞机的设计。1920 年德国 人保尔·亚莱用风洞对著名的齐伯林号飞艇进行空气 阻力研究，发现前圆后尖的物体阻力最小，从而找到了 解决形状阻力的途径——自然界中鱼和鸟的体型正是 形状阻力较小的造型。这就为汽车车身造型采用仿生 形态设计方法提供了理论依据（见图1）。 2 仿生形态设计方法在汽车设计中的运用[3- 5]
图 1 仿生形态设计
个分支——仿生设计。仿生设计绝对不是对自然生物
的简单模仿；相反，它是在深刻理解自然物的基础上，
在美学原理和造型原则作用下的一种具有高度创造性
的思维活动。德国著名设计大师路易吉·科拉尼曾说：
“设计的基础应来自诞生于大自然的生命所呈现的真
理之中。”这话道出了自然界蕴含着无尽设计宝藏的天
第 1 期（总第 125期） No.1（SUM No.125）
机械 管理 开发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
2012年 2 月 Feb.2012
汽车设计中的仿生设计研究
郝玮
（太原科技大学 华科学院，山西 太原 030024） 摘 要：文中简要论述了仿生设计方 法，指出汽车造型设计运用这 一方法的理论依据，并列举 部分典型事例加以论 证，仿生设计方法对于发展工业设计，发展山西的经济具有重要的作用。 关键词：仿生设计；汽车；工业设计 中图分类号：F061.5 文献标识码：B 文章编号：1003- 773X（2012）01- 0103- 02
图 2 甲壳虫汽车
克尔维特的设计者 Bill Mitchell 从鲨鱼饥饿的眼 神中找到灵感，这来自于一次在太平洋上捕猎鲨鱼的 过程，而它的进气口则很像大猩猩的鼻子，见图 3。
图 3 Bill Mitc he ll 设计的汽车
保时捷 911RS2.7 的尾翼则像鸭子的尾巴，见图 4。 美洲虎 E- TYPE 的前脸让人联想到某种鱼。从技 术功能分析，鱼型汽车的背部和地面所成的角度比较 小，尾部拉长，围绕车身的气流也相对平顺，涡流阻力 偏小，拥有大容积的行李舱，此类优势促进了汽车技术 的发展。从车身造型来看，很像图 4中所示的鱼，汽车 的 前照 灯像 鱼眼 睛，汽车 的进 风口 如鱼 的嘴 巴，见 图 5。