[发明专利]基于结构材料双尺度优化减小汽车顶盖振动的设计方法

权利要求书

1.一种基于结构材料双尺度优化减小汽车顶盖振动的设计方法，其特征在于：其步骤为：

(1)复合材料选择；

(2)铺层角度设计，得到最大固有频率；

(3)选取不同顶盖板拱高度值h；

(4)根据实际汽车顶盖尺寸建模；

(5)ANSYS模态分析对比固有频率。

2.根据权利要求1所述的基于结构材料双尺度优化减小汽车顶盖振动的设计方法，其特征在于：根据步骤(1)，选取CFRP碳纤维增强复合材料。

3.根据权利要求1所述的基于结构材料双尺度优化减小汽车顶盖振动的设计方法，其特征在于：根据步骤(2)，通过MATLAB遗传算法进行复合材料层合板铺层角度优化设计。

4.根据权利要求3所述的基于结构材料双尺度优化减小汽车顶盖振动的设计方法，其特征在于：铺层角取值为0°、-45°、45°、90°。

5.根据权利要求4所述的基于结构材料双尺度优化减小汽车顶盖振动的设计方法，其特征在于：对于层数为N的复合材料层压板，根据铺层角，层压板的一阶固有频率最大的数学模型如下：

Maximize：f＝(X₁，X₂，…,X_N)

Subject to：X_i＝(0°、-45°、45°、90°),i＝1…N

式中，f表示层压板的一阶固有频率，由有限元程序求得，x表示层压板的第i层的铺层角。

6.根据权利要求5所述的基于结构材料双尺度优化减小汽车顶盖振动的设计方法，其特征在于：根据步骤(3)，通过改变薄板拱高度值h的大小，分析汽车顶盖板模态频率，研究不同顶盖板拱高度对汽车顶盖板振动特性的影响。

7.根据权利要求6所述的基于结构材料双尺度优化减小汽车顶盖振动的设计方法，其特征在于：在保持汽车顶盖板尺寸不变，四周固支约束不变，材料属性不变的基础，通过调整h的尺寸，从而提高顶盖板板固有频率。

8.根据权利要求7所述的基于结构材料双尺度优化减小汽车顶盖振动的设计方法，其特征在于：顶盖板尺寸计算公式为：

647.5²+(R-h)²＝R²