1、隨著我國汽車產量和保有量的日益增加，能源、環(huán)保和安全已經成為汽車工業(yè)亟待解決的三大問題，而實現汽車輕量化和改善汽車安全性能是有效的解決方法。針對如何協(xié)調好汽車輕量化與其碰撞安全性這對矛盾體，本文綜合應用有限元法、碰撞仿真和現代優(yōu)化設計方法，將連續(xù)變截面板技術應用于車身上的兩個主要防撞部件——前縱梁和車門防撞梁，提出了一種合理有用的解決方法。
　　首先利用前處理軟件Hypermesh按照建模流程逐步建立了整車有限元模型，并分別依據C

2、-NCAP和Euro-NCAP測試標準中對正面碰撞和側面剛性柱碰撞的要求，建立了整車正面碰撞有限元模型和側面剛性柱碰撞有限元模型。同時，為了避免整車碰撞仿真耗時長而大大增加工作量，論文將包含前保險杠、吸能盒、前縱梁等在內的前縱梁整體結構從整車模型中提取出來作為前縱梁優(yōu)化設計的簡化模型。同樣把車門系統(tǒng)提取出來作為車門防撞梁優(yōu)化設計的簡化模型，而整車模型作為最終優(yōu)化結果的驗證模型。
　　本文利用LS-DYNA、MATLAB等軟件，結合

3、正交試驗設計、響應面近似模型等方法，分別對前縱梁和車門防撞梁進行輕量化優(yōu)化設計。首先根據自重工況下前縱梁的應力云圖分布和加強板的位置分布將前縱梁分成四段，取各段厚度為設計變量并進行正交試驗設計，根據采樣點的仿真結果構建前縱梁質量、總吸能和最大碰撞力的響應面近似模型。然后以質量最小為目標，總吸能和最大碰撞力為約束建立優(yōu)化的數學模型，并利用MATLAB的優(yōu)化功能求得最優(yōu)解。最后進行整車碰撞仿真驗證輕量化設計方案，優(yōu)化后的前縱梁質量減輕了1.