汽车车身轻量化是提高整车燃油经济性，减少尾气排放以降低环境污染的重要手段。车门作为车身上的重要组成部件，其刚度及耐撞性对整车性能具有重要影响。车门轻量化是多参数、多工况的复杂系统设计问题，以往的轻量化研究通常只是基于车门的某一项性能，未能综合考虑车门的刚度和耐撞性，因此，同时基于车门刚度及耐撞性的轻量化设计研究具有重要意义。本文以插电式混合动力汽车研发为研究背景，对该款车型车身结构中的前车门进行了轻量化设计研究。论文首先进行了车门计算模态和试验模态分析，获取了车门的模态特性；通过对比计算模态和试验模态结果，验证了车门有限元模型的可靠性。参照企业相关标准，对车门垂直刚度，窗框侧向刚度及内外板腰线刚度进行了有限元仿真分析；参考国内外碰撞标准及相关文献，建立了车门柱碰有限元模型，对车门初始耐撞性能进行了有限元仿真分析。结合车门模态、刚度和耐撞性的分析结果，确定了车门多目标优化问题的优化目标及约束条件；通过对优化目标，包括质量和一阶模态频率的板厚灵敏度分析，提取了车门六个关键零部件板厚为设计变量，最终建立了车门多目标优化问题的数学模型。根据试验设计理论，采用均匀拉丁方试验设计采集样本点；结合各近似模型的拟合特点，建立了车门质量二阶响应面模型，车门一阶模态、各项刚度及柱碰内板Y向最大变形量的克里格模型，并对近似模型精度进行了评价，评价结果满足工程优化分析要求。最后运用遗传算法NSGA-Ⅱ对车门多目标优化问题进行求解，从Pareto解集中选取了合理的轻量化方案并对该方案进行了有限元仿真验证。最终选取的轻量化方案表明该轿车前车门在刚度满足设计要求，耐撞性不降低的前提下，一阶模态频率达到34.3Hz，质量仅为17.79kg，相比原车门减重比例为2.73%。总体而言，本文不仅实现了车门的轻量化设计，而且整个设计流程对于车身其它零部件的轻量化研究具有一定的借鉴意义。