近年来，随着国民生活水平的提高，国内汽车产销量和保有量大幅提升；同时，交通事故频发、尾气排放、能源紧缺等问题都日益凸显。如何在保证汽车行驶安全的前提下实现节能减排是汽车行业亟待解决的重大问题。在车身被动安全结构设计中，将车身不同部位布置不同强度的材料，对引导碰撞力以减轻乘员伤害至关重要，激光拼焊技术已经在这种设计理念下发挥了巨大的作用。局部淬火硬化工艺是热成形领域的最新研究方向之一，该工艺通过控制零件不同部位的热成形相变使得一个零件的不同部位具备不同的材料属性，呈现梯度强度特性，这与激光拼焊效果类似，而局部淬火硬化工艺只需一步热成形工艺即可完成。因此，研究局部淬火硬化工艺的可行性和车身应用效果对基于被动安全性的车身轻量化设计具有重要意义。本文首先参考Jingqi Cai的考虑粘塑性损伤的高强钢热力学材料模型和Akerstrom的硼钢冷却奥氏体分解相变数学模型，分别建立了应用于有限元分析的考虑损伤的材料子程序和相变分析子程序并与实验对比验证，在此基础上通过有限元仿真方法检验板料在热成形过程中的损伤以及相变情况。通过分析得知，通过合理的布置热成形温度场，可以使板料不同部位产生所需的相变结果，进而使零件的不同部位力学性能呈现符合车身设计需要的梯度分布。通过热成形仿真分析，既验证了局部淬火硬化的工艺可行性，又通过热成形损伤和相变的材料子程序，为今后的热成形损伤和相变有限元分析提供了重要的研究手段。随后，对局部淬火硬化结构的三点弯曲和拉弯力学性能进行有限元研究。为了保证研究的有效性，先对材料模型进行了有效性验证，通过合理的设置断裂条件，使帽型梁三点弯曲仿真结果与实验结果吻合。在此基础之上，分别针对不同中部淬火硬化长度和不同载荷条件下的局部淬火硬化钢管进行三点弯曲和拉弯有限元仿真，对比零件的变形和吸能状况。总结分析结果为：合理的布置零件的淬火硬化长度，可以改变零件的变形趋势，并对引起变形趋势变化的机理进行了详细分析；采用局部淬火硬化工艺的结构韧性增强（不易断裂），结构在拉弯载荷下的吸能量提升；局部淬火硬化结构在拉弯载荷下的吸能稳定性随着淬火硬化长度的变化而变化，只有合理的局部淬火硬化条件才能保证结构在不同载荷下均具备较好的吸能稳定性。最后，在研究了局部淬火硬化结构的三点弯曲和拉弯基础性能的基础上，应用局部淬火硬化B柱加强板进行侧面碰撞有限元分析，通过合理的设置局部淬火硬化材料属性分布和结构调整，降低了B柱上端乘员保护区的侵入量，在保证了车身被动安全性的同时，将原有的4个零件简化为一个零件，实现了结构的轻量化设计。