汽车轻量化是提高汽车的燃油经济性、降低尾气排放、减少燃油消耗的重要途径之一。车身是汽车的重要组成部分,对于承载式车身,车身重量约占整车的40%—60%,因此,实现车身的轻量化是非常有必要的。实现车身轻量化通常有三个途径:一是车身结构优化,合理的材料分布以及恰当的零部件结构,可以在保证车身性能的同时减少材料的用量,实现车身的轻量化;二是选用合理的车身用材料,即增加高强度、低密度的材料在汽车上的运用,这样做不仅能够减轻车身质量,还可以提高车身性能;三是使用合理的连接工艺和先进的制造工艺,合理的连接工艺比如粘接可以提高零部件的刚度、减少应力集中。夹层板是由三层薄板通过焊接或者粘接而成的结构,具有比刚度比强度高、质量轻、隔振降噪等优点,被广泛应用于航空航天、高铁动车、船舶制造等行业。设计合适的夹层板,实际是一个同时考虑刚度、强度、成本、重量等的多目标优化问题,本文基于效用函数理论,建立夹层板的参数优化模型,把夹层板设计过程中所遇到的多目标优化问题转化为单目标优化问题,并且在MATLAB中编写出参数优化程序,为快速设计最优的夹层板结构(板厚)提供了一种方法。具体工作如下:(1)选择合适的多目标优化方法。针对夹层板结构优化这一多目标优化问题,利用多目标优化理论中的效用理论,选择合适的优化方法,将复杂多目标优化问题转化为由依据属性权重决策的简单的单目标优化问题,为建立夹层板参数优化模型提供了途径。(2)建立夹层板的参数优化模型,并利用MATLAB软件编写出参数优化程序;根据优化程序,可以快速选择出满足刚度、强度、减重等要求的夹层板结构。(3)以单层DC03钢薄板为参照,利用夹层板参数优化方法,优化选择出两组夹层板结构,一组以DC03钢为上、下面板的钢夹层板,另一组以Al6160-T6为上、下面板的铝合金夹层板,两组夹层板的芯板材料都为聚丙烯。对两组夹层板进行三点弯曲实验,验证夹层板的弯曲性能,并利用有限元方法对板件进行弯曲仿真分析与验证。(4)以某款SUV的前围板结构为参照,分别以钢夹层板结构和铝合金夹层板结构建立前围板的有限元模型,对原前围板模型、钢夹层板前围板模型、铝合金夹层板前围板模型进行刚度、模态、碰撞的有限元分析,根据有限元结果,讨论夹层板结构前围板的刚度、模态和碰撞性能。