汽车轻量化作为有效应对“节约能源与减少环境污染”这两大问题的措施，得到了汽车业界的普遍重视，并为节能减排发挥了实际作用。复合材料应其具有质量轻、比强度高、可设计性、优良的耐腐蚀性及稳定的化学性能、减震、耐磨、自润滑性能好、成型工艺相对简单的诸多优点，逐渐在汽车的材料轻量化方向崭露头角，也被当做推动汽车材料技术进步的关键。而相对复合材料汽车零部件、外覆盖件的应用与研究来说，复合材料车身框架结构中的承载结构件的研究较少。本文以汽车B立柱这一典型的车身框架主要承力结构件为研究对象，结合复合材料结构设计的特点，基于B柱的主要功用，建立复合材料B柱的简化模型。根据复合材料结构等代设计的路线，分析了在车身概念设计阶段基于简化模型的复合B柱性能的主要影响参数及影响趋势。为今后其他车身框架结构件复合材料替换提供了一定的参考。本文所研究的复合材料B柱简化模型作为薄壁结构，满足复合材料力学中的经典层合板理论。以复合材料层合板力学结合有限元数值分析作为研究的理论基础，以应用软件Hyperworks作为研究工具，以满足复合材料力学中的经典层合板理论的B柱简化模型为研究对象，进行了仿真计算。并得出了相对传统金属材料，用碳纤维复合材料B柱进行材料替换后的更优性能及轻量化结果。最后，对碳纤维复合材料汽车B柱的结构参数进行析因实验，按照析因实验设计需求进行多次仿真模拟。研究了简化结构模型条件下碳纤维复合材料汽车B柱截面的各种参数对结构性能的影响程度，在实际生产中，为碳纤维复合材料B柱及其他车身框架梁、柱结构件的轻量化设计提供了基础。