为了进一步实现汽车零部件的轻量化, 采用玻璃纤维增强材料作为仪表板横梁结构材料, 考虑材料的各向异性对汽车仪表板进行拓扑优化, 设计了高刚轻质的汽车仪表板横梁结构。首先, 构建代表性体积单元模型模拟复合材料在不同纤维角度下的微观力学行为, 并通过纤维分布概率仿真获得 PA6–GF60 材料各向异性弹性常数; 然后基于此材料特性, 以某型汽车仪表板横梁作为设计对象, 采用变密度法, 以结构柔度最小为优化目标, 体积分数和一阶频率为约束条件, 进行拓扑优化设计; 在优化设计结果基础上, 对仪表板进行工程化设计, 对比原结构, 工程化设计结果在静刚度提升 67.4%的基础上, 质量减重 24.5%。