中国交通道路状况复杂,汽车、自行车、摩托车等交通工具国民保有量数据庞大,交通事故发生率逐年上涨。统计数据表明在交通事故中行人、骑自行车者等弱势群体的伤亡情况比驾驶员更为严重,行人的死亡比例更是高达交通事故死亡总数的27%。提升车辆的行人安全性能成为我国车企一大研究热点,当下,面向行人保护的车身结构优化设计是提升车辆行人安全性能的重要研究方向。现有的结构优化设计流程立足于计算机辅助工程,模型替代试验是提高产品设计效率的重要技术手段。然而,面向行人保护的车身结构优化设计问题是一个多维度,高非线性的复杂系统问题,传统优化设计流程在模型准确度和信息利用率方面无法满足复杂系统问题的需求。本文为实现面向行人安全性能的车身结构优化设计,结合数字化技术建立适用于复杂工程问题的参数化优化设计一体化流程,进行了以下几方面的研究:首先,为提升优化流程效率,对面向行人保护的车身前端结构的有限元模型参数化技术进行研究。在已有的某款汽车有限元模型基础上,搭建用于行人保护的有限元碰撞模型,并筛选对汽车行人保护性能影响显著的零部件作为参数化的研究对象,对结构的形状、位置等参量进行参数化赋值,借助网格变形技术以参数驱动结构转变,进而实现不同设计方案有限元模型的高效自动转换,为进一步的优化设计奠定模型基础。其次,基于贝叶斯理论对现有的近似建模技术进行修正,通过初始近似模型输出响应和高保真度有限元模型仿真结果的偏差分析,采用贝叶斯理论构建偏差模型,与初始近似模型耦合成高精度近似模型,修正初始近似模型预测能力不足的缺陷,提高设计解的可靠性。然后,结合数据挖掘技术,考虑C4.5决策树算法的分类优势,提出基于C4.5算法的设计空间识别方法。基于高效的设计空间识别算法,构建优化空间分类树,进而得到可行域。在可行域内选择初始设计点进行优化迭代,提高优化算法的收敛效率以及获取最佳优化解的概率,从而减少计算成本,提高设计效率。最后,形成集参数化建模技术、近似模型偏差修正策略以及设计域识别方法于一体的面向汽车行人保护的车身结构参数化优化设计一体化流程。并以面向行人头部安全性能的某车型的前罩板优化设计为案例,以行人头部伤害指标为优化目标,综合考虑前罩板的刚度要求,进行前罩板整体结构的行人保护性能优化设计。优化后的前罩板结构在保证刚度性能的同时,行人头部伤害指标有效降低15.2%。研究结果表明,本文所提出的参数化优化设计流程解决了现有的优化设计流程存在的求解精度不足和效率低下等问题,满足面向行人保护的车身结构优化设计这一复杂工程问题需求。