[发明专利]一种仿生型汽车尾鳍外壳的制作方法

说明书

本发明涉及一种仿生型汽车尾鳍外壳的制作方法，包括：(1)麻雀嘴部特征的采集：将麻雀嘴纵剖面外轮廓曲线绘制于坐标纸上，拟合出麻雀嘴的纵剖面上轮廓曲线的准线方程(式1‑1)(2)尾鳍外壳仿生模型的建立：将纵剖面上轮廓曲线的准线方程导入SolidWorks，形成仿生曲线EF，过E点且垂直于仿生曲线EF位置建立基准面X＝151，在此基准面内建立第一轮廓线L；过F点在基准面Y＝0平面内建立第二轮廓线M，将第一轮廓线L沿仿生曲线EF、直线VY向第二轮廓线M放样，在基准面Z＝0平面内建立切割轮廓线进行切割，再抽壳处理得到仿生模型；(3)尾鳍外壳的制备：采用模具制作或3D打印机直接打印。该方法制作的尾鳍能够显著提升燃油经济性与整体流线性。

技术领域

本发明涉及一种汽车尾鳍，具体涉及一种具有仿生型汽车尾鳍外壳的制作方法。

背景技术

汽车尾鳍作为汽车的功能与装饰件越来越得到大众的喜爱与推崇。尾鳍具有释放静电、放大通讯信号、扰流、提高GPS系统精度等功能，同时兼有收音机FM天线、GSM通讯天线、GPS天线等作用；尾鳍还能够有效消除空气的气流噪音，使行驶更加安静，彰显豪华、立体个性。天气干燥时，汽车容易产生静电，早先时通过在排气管处安装拖地条链方式释放静电，有了尾鳍天线后，这一问题得到了高效解决，尾鳍天线充分利用电子走尖端的特性，将静电电子导入到尾鳍的尾尖上释放。常用的汽车尾鳍主要有杆式与鲨鱼鳍式。

汽车尾鳍作为车身造型的重要组成部分，它在一定程度上决定了一辆汽车的气质与个性，同时它又是影响汽车空气动力学、燃油经济性、动力性的重要因素之一。研究表明，汽车在高速行驶时其主要阻力为空气阻力。当汽车以80km/h的速度行驶时，引擎60％的功率用来克服空气阻力；当汽车以150km/h的速度行驶时，其空气阻力是滚动阻力的2-3倍。如车身空气阻力系数降低10％，则可节省燃油7％左右。车身表面附件、孔眼、凹槽及缝隙等引起的气流干涉阻力约占总空气阻力的5％～16％。尾鳍作为重要的表面附件裸置于汽车外空气流场中，其所引起的阻力为整车空气阻力的2％-5％，同时改变车顶盖附近的空气流场。这意味着通过优化尾鳍几何形状能够有效改善整车的动力性与燃油经济性。

尾鳍作为与空气接触的直接部件，如果设计合理，则能够有效消除气流产生的哨子音，同时彰显汽车气质。目前比较流行的汽车尾鳍为宝马公司设计的鲨鱼式尾鳍，其灵感来源于鲨鱼鳍。鲨鱼鳍能够改善车身整体流线性，同时起到接收信号的作用。然而，试验表明，鲨鱼式尾鳍在风洞试验时并不能表现出良好的空气动力学性能，主要原因是鲨鱼式尾鳍在设计时主要考虑的是其外观造型与信号接收，并没有过多的考虑其空气动力学性能。另外，鲨鱼为水生动物，其尾鳍在水中可能具有很好的减阻降噪性能(即具有很好的流体性能)，但在空气中未必会有好的空气动力学特性。

自然界生物经过亿万年的进化，具有很好的环境适应能力，这为人类的发明创造提供了灵感，仿生设计能够让车身更具视觉冲击力和美感，同时能够拉近了人与自然的距离，在一定程度上诠释了人与自然的和谐相处。素有“老家贼”之称的麻雀经过长时间的生物进化能飞善跳、动作灵敏，研究表明其嘴部经过长时间的生物进化在飞行时呈现一定的几何形状，能够大大降低空气阻力使其自由飞翔。因此，有必要将“仿生设计”理念应用于汽车尾鳍的设计上，研究开发一种仿生型汽车尾鳍外壳，增加整车的隔音降噪、空气导流等性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、造型流线、外型美观、风阻系数小、能够隔音降噪的仿生型“麻雀嘴式”汽车尾鳍外壳，该外壳能够改善汽车的燃油经济性，减少了汽车的行驶阻力。

为实现上述目的，本发明所述的一种具有麻雀嘴部几何特征的仿生汽车尾鳍外壳的制备方法，包括以下步骤：

1、麻雀嘴部特征的采集：获取若干只成年麻雀，并筛选出嘴部特征完全裸露在外、外形完整的麻雀，经表面清洁处理后将麻雀嘴剪掉，取上嘴，沿中心线剖开，将麻雀嘴纵剖面外轮廓曲线绘制于坐标纸上；绘制的麻雀嘴部特征纵剖面外轮廓曲线有两条，即上轮廓曲线与下轮廓曲线，用最小二乘法拟合出麻雀的嘴部特征纵剖面上轮廓曲线的准线方程(式1-1)