随着车辆设计的方向朝着高速化、轻量化的方向发展，汽车保有量持续增加，交通事故数量及其造成的人员伤亡数量呈上升趋势。汽车被动安全技术的研究与发展已经成为当今世界汽车技术发展的主流方向之一。如何提高汽车在碰撞过程中的被动安全性能，最大限度地避免或减轻乘员在汽车碰撞过程中的伤亡，已经成为我国汽车被动安全性能研究的重要课题。本篇论文的写作背景是在我国全面实行汽车整车正面碰撞标准之后，以中国的C-NCAP正面碰撞法规为设计依据，应用Hypermesh软件和LS-DYNA软件对整车正面碰撞进行仿真计算，根据此次分析结果，对车身结构进行能量、碰撞力传递路径、车身纵梁变形、和B柱左右下侧碰撞加速度进行分析，并对右纵梁进行优化方案改进。最后通过实车的C-NCAP碰撞试验，来验证有限元碰撞模型的可信度，以及纵梁优化方案实施的正确性和可行性。本文具体阐述了有限元的相关理论、壳单元和体单元的计算公式、碰撞模型中的接触算法、整车模型的建模方法、建模过程以及正面碰撞的评价指标，详实地介绍了车身纵梁设计全过程。本文首先通过详实的数据统计，指出进行汽车正面碰撞安全研究的重要性和必要性，总结了有限元理论和应用在汽车行业的发展历程，客观地分析了我国和国外目前在碰撞领域的研究水平、研究现状与发展趋势；着重指出整车正面碰撞在整车安全性研究中的重要地位；具体叙述整车碰撞的研究方法；随后详细地介绍了国内外的正面碰撞法规及新车评价规程，具体分析我国碰撞法规的技术要求与特点，以及与国外法规的差别与联系；接下来具体论述了关于有限元的理论及其在碰撞模拟中所涉及的单元类型、碰撞过程基本方程、碰撞模拟中时间积分算法等；在此基础上运用Hypermesh软件对整车进行网格划分，分别建立子系统，最后将子系统合并建立整车有限元模型，进行碰撞模拟，按照我国正碰法规标准要求对某款车型的整车进行了碰撞仿真模拟。根据仿真结果，将整车正面碰撞中能量吸收划分为三个区域，讨论各个区域能量吸收的特点；进而划分出整车正面碰撞中三条碰撞力的传递路径，讨论每个传力路径的特点；接下来，重点研究整车正面碰撞中产生的加速度曲线分析，车身结构变形的分析，最后通过实车的正面碰撞测试，采集相关位置的加速度曲线，和相应位置的地板变形量，发动机悬置的失效形式等来证明此次仿真模型的正确性。本文的研究方法和仿真结果为今后的车身纵梁设计提供了一定的借鉴，为相关的正面碰撞结构优化提供了一定的参考。