據外媒報道,韓國設計公司KLIODesign推出了一款名為“OpenstructureMobilityConcept”的微型電動概念車,其采用3D打印技術定制車身,共享車輛架構平臺,進而實現結構拓展,為個人用戶、商業用戶及社會公共交通部門提供了開放式的車輛結構。
如今,環保型車輛也采用了開放式結構這一設計理念。當前業內的設計重心普遍放在零排放技術上,但KLIODesign卻堅信,車輛設計的重心應放在環保方面,使車輛對環境的影響降至最低。
該設計公司表示,應鼓勵新消費模式、采用模塊化功能設計、變更車輛的外觀與功能,進而降低汽車廢品對環境造成的影響。
拓撲優化(Topologyoptimisation)
KLIODesign一直致力于形態建成(morphogenesis)數學算法,該單詞源自于兩個希臘單詞——形象(morphê)和起源(genesis)。KLIODesign將從生活中獲得的靈感應用到設計中,借助該數學算法生成各類結構樣式(structuralpattern),其迭代運算(iterativeoperation)會持續進行,直至剩余成分的相對密度達到1。換言之,該方法旨在確定最優的原材料分配。
執行拓撲優化旨在找尋設計變量(designvariables)——有限元素的密度(densityoffiniteelement),進而滿足目標函數(質量下限,minimummass),設計團隊需要考量設計域(designdomain)內的限制因素——安全系數(safetyfactor)。基于拓撲優化,該團隊創建了優化后的(質量最小化)車身結構形態,可應對外力(行駛時車身所承受的載荷),并為該款概念車的初始形狀設計提供指導意見。
同時,該設計團隊還認真考慮了車輛所面臨的各種狀態,如:靜態、變速行駛、穿過減速帶(speedbumps)、加速或制動甚至側翻等極端情況,并計算出設計區域所受的外力數值。該公司隨即采用拓撲優化技術,對上述各駕駛情況進行計算分析,然后合并歸納其計算結果。最后,該設計團隊對車輛的外觀進行了簡化及分析,為該款概念車的初始設計形態制定了設定準則。
定制化的試驗模型
該款概念車幫助KLIODesign創建了試驗模型,可根據乘客數量定制化設計,也可以根據其用途(個人使用、公用及商用)定制設計。該款概念車的動力總成被集成到車身底座,由一臺構造簡單的電動車系統構成,且各部件的尺寸已縮至最小,以便根據需要實現性能升級并提升其續航里程數。該車輛通過集成逆變器(integratedinverter)/變頻器控制單元(convertercontrolunit)來實現對車輛的操控。
目前,KLIODesign采用3D打印技術制作了該車型的縮放模型及實體車型,后者由塑性粉末材料(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)制成。用于制作該款車型的3D打印設備性能優異,其打印速度及分辨率均處于最高水平,而材料損耗率幾乎接近于零。該設備主要被用于鑄件制造,可實現快速成形,這是傳統計算機數控(CNC)制作方法所無法比擬和實現的。該設備適用于設計評估,預計未來將在設計界得到廣泛應用。
由于擔心該款試驗車型因材質問題而導致損壞,故而未對車身噴涂彩漆,該款概念車的原型車主要由車輛的上部車身(未進行試駕測試)及車身底座(已進行試駕測試)兩大部分組成。
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