基于Optisturct的方程式赛车复合材料承载式车身结构优化设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着汽车工业的快速发展，节能减排和提升车辆性能成为了汽车设计和制造的重要目标。

轻量化是实现这两个目标的关键途径之一，而方程式赛车作为追求极致性能的赛车类别，对其轻量化设计的要求更为苛刻。

本选题研究旨在利用先进的复合材料和优化设计方法，对方程式赛车复合材料承载式车身结构进行优化设计，以期在满足车身强度、刚度等性能要求的前提下，最大程度地降低车身重量，提升赛车整体性能。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着计算机技术的发展和有限元分析软件的普及，车身结构优化设计成为了研究热点，尤其是在航空航天和赛车领域。

复合材料由于其优异的比强度和比刚度，以及可设计性强等特点，在车身轻量化设计中得到了越来越广泛的应用。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以方程式赛车为研究对象，采用复合材料作为车身主要材料，利用optistruct软件进行车身结构的优化设计。

1. 主要内容

1.方程式赛车车身结构设计:-分析方程式赛车车身结构设计要求，包括强度、刚度、模态、安全性等方面。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。

首先，通过查阅相关文献，了解方程式赛车车身结构设计要求、复合材料力学性能、optistruct软件功能等，并进行理论分析，确定研究方案。

其次，利用catia或solidworks等建模软件建立方程式赛车车身的三维几何模型，并在hypermesh或ansa等前处理软件中进行网格划分、材料属性定义、边界条件和载荷施加，建立完整的有限元模型。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.将复合材料应用于方程式赛车承载式车身结构设计，并结合optistruct软件进行优化设计，探索提高赛车性能的新途径。

2.综合考虑车身结构的静力学和模态性能，进行多目标优化设计，以获得更优的车身结构设计方案。

3.通过实验验证优化设计的有效性，为方程式赛车车身结构设计提供理论依据和技术支持。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 孟令帅, 张金换, 刘凯, 等. 基于optistruct的履带车辆复合材料扭力轴轻量化设计[j]. 玻璃钢/复合材料, 2021, 41(2): 77-83.

[2] 冯权, 孙振亚, 孙秦. 基于optistruct平台的某型车架轻量化设计[j]. 汽车实用技术, 2021, 47(15): 51-54.

[3] 王东, 冯涛, 谢锋, 等. 基于optistruct的深海采矿履带车身结构优化[j]. 机械设计与研究, 2021, 37(3): 20-25.