正面碰撞事故是我国最主要的道路交通碰撞事故形态,而适度偏置的碰撞模式对乘员安全威胁更大,对汽车安全性能要求更高。因此,不仅要考虑通过设计合理的前端结构方案、提高乘员舱的整体耐撞性能和匹配合理的乘员约束系统参数来增强车辆的被动安全性能,还要考虑消除相撞车辆在防撞设计、几何尺寸和结构刚度等方面的差异,以综合提高汽车发生碰撞时既保护自身乘员安全又减轻对方车辆伤害的能力,即碰撞相容性。基于以上思考,本文在中等重叠碰撞形态对车体结构耐撞性、车内乘员的碰撞损伤以及车辆碰撞相容性的影响机理等方面开展了以下研究:首先,在某款汽车有限元模型基础上,搭建中等重叠碰撞有限元模型,并验证其有效性,为后续工作奠定模型基础。其次,对车体结构变形状态和驾驶员侧乘员动态损伤响应进行细致地分析和对比,以探究中等重叠碰撞形态对车体结构耐撞性的动态影响规律和对乘员的碰撞损伤机理。然后,基于目前的试验规程,分别从目标车辆前端结构的几何形状以及均匀性;目标车辆对受击车辆乘员造成的动态冲击响应;攻击性较强的中大型目标车辆对壁障的侵入深度和高度等四个方面对车辆碰撞相容性进行了全面的探讨和应用。并针对目前的相容性评估体系中对车辆攻击性程度的直观量化缺乏连续性和普适性的问题,基于目前对攻击性评价的研究成果,从碰撞能量分布及转换的角度,细化和改进了对能量冲击的量化标准,提出一个新型相容性评价指标——吸能率rE,并验证了其有效性和合理性。最后,以提高车辆碰撞相容性能为目的,基于参数化模型自动更新的方法筛选相关设计变量进行优化求解,形成一套集成试验设计方法,近似模型技术,全局优化算法的参数驱动的多目标优化设计方案。研究结果表明,本文所提出的新型相容性评价指标——吸能率rE,可以实现对目标车辆的攻击性程度的连续量化评估,解决了目前的相容性评估体系中缺乏对攻击性的直观且连续量化的问题。参数化优化策略能够在保证模型精度的同时提高优化效率,优化结果表明壁障变形量标准偏差SD降低20.6%,乘员载荷准则OLC降低9.7%,吸能率指标rE降低7.6%。本文对后续中等重叠碰撞安全性能和碰撞相容性的研究具有一定的参考价值。