車身設計（body design） 開發新車型中的一項重要的工作。它包括車身造型設計和車身結構設計。車身造型是否美觀、新穎、具有時代特徵，將在很大程度上決定一個車型的生命力及其市場前景。車身的結構設計直接決定車身的強度和剛度，影響到汽車的安全和壽命。因此，每種新型汽車的開發，都在車身設計方面投入大量的資金、技術、人力和物力，並往往要占據新車開發中的相當長的時間。
基本介紹
- 中文名：車身設計
- 外文名：body design
- 分類：計算機輔助設計等
簡介,發展歷程,設計方法,傳統車身設計方法,計算機輔助設計,
簡介
傳統的車身設計方法是，先進行車身造型，雕塑油泥模型，風洞試驗，經修改後，測取外表面數據，繪製圖紙及主圖板，製作車身主模型，然後製作模具，試製樣車，再經風洞試驗及道路試驗，這才完成第一輪試製。車型一般要經過三到四輪試製，才能最後定型。往往需要兩三年的時間周期。由於計算機輔助設計在汽車行業的套用，這一周期可以大大縮短。
發展歷程
在汽車工業的起步時期（19世紀末20世紀初），汽車車身採用人類使用已久的馬車車箱的形式，外形製作工藝粗糙，各曲面的拼接隨意性很大，既不美觀又不堅固。一戰和二戰後，汽車車身外形設計得到了汽車工程師的重視，開始考慮空氣阻力、審美學等，並把人體工程學、風洞實驗套用到車身設計中，汽車真正成為科學和藝術的結合。
自上世紀70 年代末，隨著計算機軟硬體技術的迅速發展，出現了專門的二維/三維輔助設計/工程軟體，汽車設計邁入了數位化時代。其核心是在設計過程中使用計算機輔助設計軟體（CATIA、PRO/E、UG 等）建立車身的數學模型，並在計算機上進行結構設計、結構分析、有限元分析、外觀設計、內飾件設計、虛擬碰撞檢測、虛擬裝配等工作。設計完成後，計算機輔助系統可自動生成 NC 代碼輸入數控工具機進行加工生產。
設計方法
傳統車身設計方法
一般認為，在計算機輔助系統沒有引入汽車設計之前，汽車的車身設計屬於傳統設計方法階段。
在傳統設計方法中，車身的整體布局，包括外形曲面構成、色彩、外飾等在繪製效果圖時已基本確定，由模型製作人員根據造型師的效果圖製作縮比例油泥模型（通常是1:5），這是一個反覆觀察與修改的過程，需要造型師、模型製作人員、美工人員甚至銷售人員等的共同參與，因此，對相關人員的素質、經驗等要求很高。即使在目前新車型的車身開發中，這兩個步驟也是必需的，因這為整個產品的風格和基調構建了一個大的框架。
設計人員根據模型手工繪製車身圖紙和模具加工圖紙，這完全是一個機械製圖的過程。顯然，以這種手工方式，首先在車身外形光順性方面很難達到令人滿意的程度，因為對光順性的評價缺少一個可量化的標準，主觀隨意性較大。其次，當車身外形尺寸或形狀有極小的改動時，相關的製圖工作都要重新製作，不可避免地會延長開發周期（傳統車身開發周期是3～5 年左右），設計人員的工作量非常大，但很多時候是在做一些重複性的工作，導致成本居高不下且不利於提高同一系列後繼車型的開發速度。總之，在傳統的方法中，人與產品的互動式修改極為不便，車身設計周期長，設計人員勞動量大，產品光順性不好。
計算機輔助設計
上世紀70年代以來，隨著計算機輔助幾何設計和計算機圖形學的迅速發展，車身設計過程中部分或全程引入計算機輔助系統(CAD/CAM 軟體)，在計算機中構建車身三維數位化模型，以“所見即所得的”互動方式完善設計方案，是現代車身設計方法的主要特點。在繪製效果圖階段，可手工繪製也可利用計算機輔助軟體繪製，具體根據設計師個人情況而定，但使用計算機繪製可更快捷地構建車身數字模型並使修改工作更方便。而使用手工繪製再製作縮比例模型和1:1主模型，再以三坐標掃描或雷射掃描的方式在計算機中構建車身數字模型，這是更常用的一種方法，因為以這種方式製作模型更能直觀地表達出設計師的風格理念。
在計算機中不但可以對車身外觀及內飾建立數字模型，而且可以對發動機、底盤等其它零部件建立模型，並直接進行有限元分析、結構設計 / 分析、甚至虛擬裝配、虛擬風洞試驗等，使得設計人員可以在計算機中構建虛擬的電子樣車並進行試驗，能在實際生產前預先發現設計中存在的問題，提高了效率，降低了成本。
