与传统复合材料相比,编织复合材料在性能方面有如下优点:更加完整的结构、更加均匀合理的力学性能以及更优良的可设计性等。在航空航天、体育用品,汽车以及船舶等行业中,编织复合材料应用的深度和广度逐步提高。由于碳纤维成本较高,玻璃纤维的价格相对较低,所以本文将设计一种混合编织复合材料,并将其铺设在汽车的重要部件顶盖中横梁上,并对铺设混合编织复合材料的顶盖中横梁进行优化设计和可靠性优化设计。本文首先分析了碳纤维/玻璃纤维混合编织复合材料单胞的细观结构,充分考虑了混合编织复合材料中纤维束的弯曲特点,建立了预测碳纤维/玻璃纤维混合编织复合材料宏观弹性性能的有限元模型。通过将本文有限元模型的计算结果和实验结果作对比,证明了本文有限元模型的合理性。在混合编织复合材料有限元模型的基础上,应用sobol全局灵敏度分析法分析了编织复合材料中纤维的性能以及编织复合材料的微观结构参数对其宏观弹性性能的影响。将对编织复合材料弹性性能影响较大的参数选出,作为不确定性变量,为可靠性优化设计奠定基础。接着应用多目标优化遗传算法对混合编织复合材料顶盖中横梁进行优化设计和可靠性优化设计。在保证顶盖中横梁抗冲击性能和抗压性能的情况下,同时降低顶盖中横梁的重量和成本。顶盖中横梁可靠性优化设计中可靠度的计算方法为蒙特卡罗法。为了提高计算效率,优化设计和可靠性优化设计的过程中均运用到kriging代理模型。