箱鲀生活在热带水域,虽然它的身体看上去四四方方还有些棱角,但是却拥有极佳的流体力学属性,具有理想的空气动力学外形。工程师根据鱼身制作了1:1模型,测算出其风阻系数仅为0.06。工程师根据箱鲀的流体线条,设计出“仿生概念车”模型,并进行了一系列风洞试验与轮廓优化,最终联合科学家打造出一款4.24米长、可容纳4人和行李空间的紧凑型车型,创造出当时同级罕见的0.19超低风阻系数。
结构仿生应用:轻量化与高刚度——骨骼是最出色的轻量化“工程师”
自然界中很多生物都具有一定的强度和稳定结构。例如树木和骨骼——它们都用尽可能少的材料,达到尽可能高的坚固性。
在与仿生学专家的合作下,工程师通过电脑建模,将自然界中的生长原理转化为汽车工程。“仿生概念车”的车身和底盘通过电脑进行仿真建模,借助“软区域清除”方式,其受力小的部位,材料被逐步减少至清除,高负荷部位的材料则进一步加强。通过“软区域清除”,“仿生概念车”的白车身重量减轻了约30%,而高水平的稳定性、耐撞性和驾驶感受依旧超凡。
基于长期的仿生学研究,梅赛德斯-奔驰打造出VISION EQXX概念车的仿生部件。在设计位于后底板处的目前梅赛德斯-奔驰最大的铝结构铸件BIONEQXX™时,工程师从大量自然网格结构的力学形态与原理中汲取灵感,根据部件的功能需求,尽量在负荷部位使用承重材料,无负荷部位最大化减少材料使用,从而设计出高度轻量化的网状仿生结构。
在设计过程中,工程师借助3D游戏行业和好莱坞动画中使用的图像和多边形建模的数字仿真技术,快速确定BIONEQXX™一体式铸件的负载位置,免去了之前以大量金属铸造来确定承重的设计环节,从开发到成型仅用时4个月。最终,经过BIONICAST™一体铸造技术打造,BIONEQXX™能够以极轻的单个部件内实现功能整合,而整体刚度与碰撞性能依然表现突出,重量也大为降低。