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在我国大部分城市的交通事故中,低速碰撞占据了相当大的一部分,在低速碰撞的事故中主要有两类事故,一是汽车与障碍物发生低速碰撞,对汽车保险杠以及后方零部件造成不同程度的损伤,但是不会对驾驶员和乘员造成太大伤害；另一种是汽车与行人之间的碰撞,其与首先与行人的下肢进行碰撞接触,然后依次是大腿、头部,对行人产生了很大的伤害；本文综合考虑汽车RCAR正面40%低速碰撞性能和EEVC WG17法规规定的汽车行人下肢保护性能,依次以汽车保险杠的材料和厚度为变量,分别采用综合平衡法、响应面法和多目标遗传算法来对汽车保险杠进行结构优化。根据EEVC WG17法规,完成了对汽车保险杠试验区域的划分和硬点的选取,建立了汽车保险杠与行人下肢碰撞有限元模型；根据RCAR等级评价规定,建立了全宽40%壁障以及其与汽车的碰撞有限元模型,并提交LS-DYNA进行计算,分析得知,测试车辆保险杠虽能满足行人下肢保护功能,但是RCAR正面40%低速碰撞性能较差,由于RCAR壁障第一接触点的侵入量很大,对保险杠后方的散热片、纵梁等造成了损伤。以汽车保险杠的四个部件材料为变量,在Isight软件中进行基于材料屈服强度的正交试验设计及过程集成,并通过极差分析找到对每个性能影响最大的因素,并运用综合平衡法对汽车保险杠四个部件进行了多目标材料匹配优化,使得行人下肢性能及RCAR性能都得到了不同程度的提高,为下一步的轻量化打下了基础。在对材料优化的基础上,对汽车保险杠总成的七个部件的厚度进行了以轻量化为目标的厚度优化,在Isight中对七个部件厚度进行拉丁超立方试验设计,并构建了各个目标值的高精度的响应面近似模型,通过多目标遗传算法NSGA-Ⅱ探索到Pareto前沿解集。选取一组较为满意的解进行仿真分析得知,优化后,汽车保险杠在满足性能的前提下,总重量降低了1.61%。本文将多目标优化的思想应用到汽车保险杠轻量化设计中,提供了基于材料、厚度的车身结构轻量化方法,为整车车身的结构轻量化打下了基础。