对这次的F1设计赛做一次回顾

        笔者有幸进了这次的F1设计赛3强,时间大概是12月6号,然后便是和联想那边联系,签署工作站试用协议,以及比赛协议什么的,在12月7号,算是正式开始。

 

        万事开头难,

         就建模来讲,笔者觉得问题不大,关键是不知道怎样设计。

         笔者以前建模过轿车(中汽项目)、客车(7435项目)、卡车(弧形低阻概念卡车)、跑车(863项目)、SUV(自己做了玩的)、矿车(载重220吨车型的企业项目),还有参加设计比赛的概念车,唯独没做过F1。

         前面的车型,外表大部分都是平滑曲面,比如一个面包车,就是一个带有弧度的方块包了2排轮子,造型和底盘是没有多少关联的。而f1,底盘是半暴露在外面的,而且还有进气口要考虑,所以在进行整体设计时涉及的因素要多一些。

         其二,前面的车型,没有加什么翼片,就是加,也只是辅助

         所以,我们看得到F1,打个比方,就是挂在地上的飞机,然后在前后加了轮子,从形态上讲,涉及到自由曲面和机械结构。

 

        还是查资料先
       幸运的是,笔者所在的单位正是从事汽车空气动力学和造型研究的,前面毕业的师兄已经做过F1赛车的开拓性研究,所以有不少图片、文章,还有一辆实物模型~

        经过考虑,笔者还是不打算与现有F1相差太远,毕竟是一种完全陌生的车型,要想做出创新也得把现有车型吃透了再说。

        歼14  F22,这些前卫的战斗机在笔者脑海里留下了深刻的印象,那这次的F1,干脆也采用这样的造型风格。

但内部,还是按现有车型的设计去做,尽量考虑全面些。

       下图左边是F22,右边是笔者做的主车体

       绘制草图,在有了一个基本的感觉后,就可以开始3D建模了

       当然,最初的模型是很粗糙的,只是对大体布局的把握,
       这是一个不断修改不断摸索的过程,做上个一两天,感觉就来了

       在一开始,笔者觉得不用太顾忌尺寸,试想,这是做设计,连基本的形状都没有,还谈什么尺寸?
       以笔者在CG、游戏领域的体验来看,以尺寸作为设计起点的范例是不纯在的。

       在这个环节里,明确了这样几个关系:主车体需要分为前后两个部分,并且都是固定在底座的槽位上,而发动机、还有后桥,也是固定在底座上的,这是最基本的布置关系,
       尾翼、前翼,人什么的,可以再慢慢加,慢慢考虑


       在主体确定的情况下,就可以开始部件建模了,

       笔者的建模顺序是:车体、发动机、后悬架、后轮、前轮、底座、前翼、尾翼,

       车体是最先需要建的,但不要做的太细,发动机 后悬架要建的细致一些,因为这两部分结构复杂,而且相对独立,如果说发生干涉,也是修改与它干涉的部件。

       悬架确定下来后,轮子的中心就可以确定,从而完成后轮、前轮的设计,

        然后就可以把前翼、尾翼这些独立开外的部件加上去。

       这个过程需要不少时间,相对真车,笔者简略了不少,但务求理解清楚了再做,当你完全明白了这个结构的原理后,建模就相当容易了,不管它是在UG还是在什么软件。

       不是这样吗?当你和一个软件打了几年交道后,决定建模速度的不是软件技巧方面的问题,而是对模型的认识程度。

       这个过程一直持续到差不多20号,因为在各个部件做好以后,还存在一个公共底座的装配问题,前面说过,有4个主要部件是直接安装在底座上的,而且底座还要考虑和侧进气罩的衔接,所以底座虽然形态上不复杂,但并不好建模,需要综合考虑的因素很多。

       在设计完成以后,就可以开始细化建模了。

       工程建模是严谨的,设计建模的那套思路得换过来。

       首先笔者确定了整车模型的原点和基准,这非常重要,因为各个部件在空间中的相对位置,采用绝对坐标表述是最稳妥的,

       原点笔者并没有选择常规的轮子中心,而是根据模型自身的特点,选择底座平面,也就是那四个部件的装配平面作为XY平面,其它部件的尺寸,都是从这里衍生开来的


       这样就方便很多了,比如在制作后轮时,有很多旋转件是同圆心的,预先确定圆心坐标就会方便很多。


      在零件建模的过程中,有很多地方是可以参数化的,比如拉伸高度的尺寸,比如投影线的轮廓,这样在后期修改中可以轻松不少

       笔者另外觉得,自由曲面比大量细节堆积的发动机部件好做,没那么多繁琐的定位设置。


       就这样一路做下来,部件都可以做好

       然而在装配到一起后,大概就是26号、27号左右时,一些问题暴露出来,比如干涉、比如前悬的前支杆过高,都是部件匹配的问题

       因为在前期设计中,主要是对整体进行考虑,一些细节上的问题,限于时间,并没有细究

       所以,得回过头来对部件文件修改,然后再装配。

       有些部件文件都缝合成实体了,那是不是可以直接用实体的方式加以修改了?

       比如主车体是通过先曲面,缝合再实体加厚的办法建模的,因为干涉的原因,要开一个孔,是直接再实体上改了还是退回到原来的曲面剪洞再加厚?

      笔者不建议采用前者,因为那样会使得模型文件的建模层次关系更为复杂。熟悉UG的朋友都知道,在后期改动一根线或是改一个特征参数可能就会报错,因为触及到了某个命令的操作范围。

      下图是对主体部件的面片修改以及最终的实体效果。

     对UG复杂零件的建模,层次越明确越简单越有利于参数化。

     在解决干涉问题后,整车模型基本上就告完成

      后面还有渲染 动画这样的东东,但那已经不属于设计要考虑的了。

      笔者的邮箱是ccc_cmd@qq.com,有什么想法欢迎联系我。

发表于: 2010-01-04 02:13 江涛 阅读(3698) 评论(12) 收藏 好文推荐

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评论列表
# re: F1概念车设计赛的个人总结日记
引用
2010-01-04 08:04 | zyslsj | 1楼
总结的很细致,学习了!

# re: F1概念车设计赛的个人总结日记
动画很到位啊!!!

# re: F1概念车设计赛的总结日记
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2010-01-04 12:55 | ycjyf | 3楼
用F22战斗机外形移植到F1,创意独特!

# re: F1概念车设计赛的总结日记
当我看到江涛设计的F1赛车动画,激动的心情难于用语言进行形容,太棒了!

# re: F1概念车设计赛的总结日记
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2010-01-06 10:31 | 江涛 | 5楼
过奖了,晚**会对工作站的使用做个总结~

# re: F1概念车设计赛的总结日记
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2010-01-09 10:17 | 知雨 | 6楼
真棒!

# re: F1概念车设计赛的总结日记
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2010-01-09 23:25 | 西工大学子 | 7楼

哇!

楼主是学什么专业的呀?

对F-1赛车有如此深入的了解!


# re: F1概念车设计赛的总结日记
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2010-01-09 23:31 | 西工大学子 | 8楼

我对F-1赛车不是很了解。不过根据空气动力学设计原理,我个人认为F-1赛车引擎的尾喷管应该向上弯曲,而不是向下弯曲。把燃气吹到后扰流板上可以增加车身后部的下压力。

飞机设计也有类似的技术,称之为——吹气襟翼。


总体还是非常棒的! 

# re: F1概念车设计赛的总结日记
引用
2010-01-11 00:28 | 江涛 | 9楼
楼上的兄弟也是专业人士啊
额,我专业是车辆工程加工业设计加空气动力学,都不是很精
学习了
飞机和F1都是很需要空气动力学设计的
F-1赛车引擎的尾喷管在建模时确实没有考虑流场影响,汽车有把尾气向后直接喷的,但主要是影响尾涡以减阻,把这个气流用来改善下压力那倒是值得研究
谢谢你的建议,有空多交流~

# re: F1概念车设计赛的总结日记
引用
2010-01-11 19:11 | 西工大学子 | 10楼

我理解F-1就是陆地飞机

飞机追求正升力,F1追求负升力




# re: F1概念车设计赛的总结日记
引用
2010-01-13 08:51 | 江涛 | 11楼
<div style="background:#F3F3F3;border:1px solid #ccc;width:95%;margin-left:6px;margin-bottom:5px;padding:5px;font-size:12px;color:#000"><div class="tL">以下是引用西工大学子在2010-01-11 19:11的发言:</div><div class="tL" style="padding-top:10px;"><br>我理解F-1就是陆地飞机<br><br>飞机追求正升力,F1追求负升力<br><br><br><br></div></div>就是这样,要不然怎么长那么像

# re: F1概念车设计赛的总结日记
引用
2010-02-22 19:08 | fdguan | 12楼
真巧,我也是西工大的,我是工业设计系的,做这种设计的确需要太多的知识


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外行啊,F1用的都是双横臂,你这图一眼看过去就知道是画着玩的--【匿名用户】:E-works热心网友 呵呵呵呵
博主&nbsp;您有F1的一些具体尺寸吗&nbsp;比如底盘&nbsp;发动机的&nbsp;我也想画的F1模型&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;在此先谢谢了!!--【匿名用户】:E-works热心网友
相当不错--【匿名用户】:E-works热心网友
怎么加你为好友?还有些问题请教你。谢谢!--【匿名用户】:E-works热心网友
速度真快啊,人挺多,不错,很成功~--萍踪侠影

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