本文围绕一汽技术中心“汽车正面碰撞下车身前部变形特性对乘员伤害指标的影响”项目进行了相关的研究,其意义在于建立汽车车身安全设计的参数化模型,进而可以根据用户要求对车身结构改进设计得出有价值的评价。鉴于此,本文着重从以下几个方面展开: 1)介绍了被动安全性研究的概况,进而提出了本论文研究的意义和方法,即通过建立车身结构与碰撞变形和乘员伤害指标之间的相关性模型,得到它们之间的相互关系。2)简单介绍了显式非线性有限元法基本理论及一些主要方程和算法。3)在分析国内外汽车碰撞安全法规和各国NCAP 对汽车正面抗撞性的评价方法的基础上,并讨论了最有利的车体碰撞力波形,提出了白车身正面抗撞性的评价参数。4)对轿车正碰中的主要吸能件前纵梁薄壁结构进行了碰撞模拟仿真, 从乘员保护的角度出发,就其变形和吸能特性进行了一些参数化的探讨和分析,提出了前纵梁薄壁结构的一些改进措施,获得了相对较好的变形和吸能特性,最终模型的吸能情况相对初始模型大有改善,碰撞力第一峰值降低10%。总吸能提高近218%。吸能比提高70.7%。5)建立了轿车白车身模型,进行了碰撞仿真,并经试验验证模型是有效的。在此基础上,从车身结构变形、碰撞参数、乘员伤害指标和约束系统几方面分析,从而得到汽车平均刚度的计算值1153kN/m,提出了车身刚度设计问题,并且初步把乘员伤害指标与运动图像分析相结合。本文的数值仿真方法、研究内容和结果对于车身结构设计有一定的技术参考价值。上述工作将对进一步研究汽车正面碰撞下车身前部变形特性对乘员伤害指标影响,进而实现汽车的轻量化设计、总吸能的提高、碰撞力-波形曲线的改善等有重要意义。