随着汽车保有量的不断增加，交通事故及其造成的人员伤亡数量逐年上升。为控制汽车产品的被动安全性能，各国陆续出现第三方的汽车安全性能评定标准。NCAP（新车评估体系）于1978年诞生于美国，之后欧洲、日本等NCAP标准也相继诞生。中国汽车技术研究中心也于2006年正式建立了C-NCAP。　　 目前对前碰撞工况的车体结构设计来说，最大的难点在于新版本C-NCAP规程提高了偏置碰的试验速度。它导致正碰和偏置碰对车体结构设计的要求上出现了矛盾之处，需要平衡二者不同的性能需求。这对车体结构设计提出了更高的要求。　　 本文以国内某自主品牌汽车X12前碰撞结构耐撞性能研发为例，分析前碰撞工况结构设计的差异和难点。针对不满足结构耐撞性能目标的仿真结果，从车体结构能量分布、乘员空间完整性、车体结构设计等方面进行优化了工作。应用子模型分析技术进行车体结构优化分析，为自主品牌汽车前碰撞工况结构耐撞性能研发工作提供参考价值和借鉴意义。　　 论文的主要内容和结论如下:　　 (1)按照2012版C-NCAP规程要求，建立了可变形壁障有限元模型。对偏置壁障块中的蜂窝铝主体和保险杠元件分别进行了仿真计算，证明可变形壁障主体单元的碰撞强度达标。同时对偏置壁障块进行三种通用的壁障标定试验，经过仿真计算，与试验数据对标，力学性能基本吻合，证明可变形壁障有限元模型真实可信。　　 (2)建立了X12车体结构、动力系统、前悬系统、后悬系统在内的整车有限元模型。按照2012版C-NCAP规程要求，设置前碰撞工况的边界，从模型能量守恒、沙漏能占比、动态质量增加情况等方面，评价计算结果的有效性，评价结果显示整车有限元模型有效可信。　　 (3)根据前碰撞工况结构耐撞性能研究内容，建立针对2012版C-NCAP五星的结构耐撞性能目标体系。针对前碰撞工况的计算结果，从车体加速度波形、前壁板侵入量、左右侧车门变形量、转向柱和踏板位移量以及车体变形等方面分析评价前碰撞结构耐撞性能，评价结果显示正面碰撞结构耐撞性能基本达标，而偏置碰撞结构耐撞性能不满足目标要求。　　 (4)基于X12汽车整车有限元模型仿真结果，针对不满足目标的内容进行原因分析，并说明2012版C-NCAP五星目标下的前碰撞工况结构设计的差异与难点。从车体结构能量分布、乘员空间完整性、关重车体结构主断面设计等方面进行车体结构优化设计。　　 (5)采用子模型分析技术，建立前碰撞工况的子模型，并通过仿真计算的验证，可以用于前碰撞工况的优化设计。编制包含多个影响因素的DOE优化方案列表，采用前碰撞子模型进行验算，获得最佳的优化方案。针对前碰撞工况子模型的优化结果，采用整车模型验证进行验证，完成该汽车的前碰撞工况车体结构优化方案，通过实车试验验证，证实该汽车前碰撞结构耐撞性能达到2012版C-NCAP五星水平。