在当代汽车工业研究中,汽车碰撞安全性能的评估和优化是一项重要课题。国内汽车行业的车身设计通常采用逆向技术,在进行碰撞性能评估和优化时,主要参考对标车型数据,依靠工程经验进行设计,缺乏有效的理论指导。正向设计则是在早期阶段,根据性能目标给出结构设计要求,完成对车身结构的预测,指导详细阶段设计。由设计目标反求结构变量的问题属于正向设计范畴,这种问题通常采用优化算法迭代求解获得最优解,要求计算模型具备高效率和高精度的特点。而基于传统有限元模型进行高度非线性大变形仿真,单次计算耗时达数小时,在进行优化迭代计算时更加耗时。因此寻求快速、可靠的车身耐撞性设计方法具有重要的工程指导意义和研究价值。在概念阶段,针对碰撞目标研究碰撞传力路径刚度匹配方法属于正向设计问题。为寻求高效率高精度的整车碰撞仿真方法,论文提出一种多刚体碰撞模型建模、修正及计算机优化方法。依据已通过实验对标的有限元模型,提取传力路径部件的关键参数建立初始多刚体模型。为进一步提升模型仿真精度,为碰撞仿真结果曲线定义置信度函数,利用计算机反求技术对多刚体模型铰链刚度进行修正。结果表明,修正后的多刚体模型与有限元模型精度相当,且计算效率显著提高,可用于快速评估整车正面碰撞性能。基于修正后的多刚体碰撞模型,结合多目标遗传优化算法,根据加速度波形特点设置优化设计目标,将整车变形量作为约束条件构建优化平台,寻求使目标最优的刚度缩放因子组合,得到最优的关键传力路径刚度匹配方式。为验证这种匹配方式的可靠性,探讨了金属薄壁直梁结构吸能量或碰撞平均力关于截面材料属性、厚度及尺寸的相关性,得到针对碰撞性能的最优传力路径刚度缩放因子与这三者的关系。依赖于这种相关性反求关键部件的材料属性、厚度、及截面尺寸,得到结构优化方案,基于有限元模型进行验证。结果表明,采用多刚体碰撞模型进行传力路径刚度优化不仅效率高,同时精度也可以得到保证。这种基于多刚体简化模型,结合工程优化平台进行概念阶段车身碰撞性能的优化方法实现了车身刚度的正向设计,这种方法可以提高计算效率,避免设计时的重复性和盲目性,对整个车身设计过程有很重要的指导意义,也有助于汽车行业形成有效的被动安全正向优化策略和工程设计流程。