近年来随着经济的快速发展,汽车的保有量大幅增加,行人保护也逐渐成为道路安全性研究的热点。在行人与汽车的碰撞事故中,行人腿部是最易受伤的部位之一,因此基于行人腿部保护的汽车前端结构的研究具有重要意义。本文在深入了解国内外汽车碰撞安全性研究的现状和方法后,依据市场上某款车型,以及EEVC等行人保护法规的有关规定,建立相关的有限元模型,应用计算机仿真模拟的方法研究行人与汽车相撞的安全性问题。首先对腿部的生物力学特性和耐受极限进行分析,陈述腿部损伤的评价标准及方法,根据腿部的生理构造等知识利用三维软件ProE建立行人腿部模型,并且依据行人保护法规EEVC对建立的腿部仿真模型进行静态弯曲试验、静态剪切试验以及动态冲击试验,验证仿真模型的有效性。然后依据轿车前端的基本结构,建立有效的简化模型用以仿真研究,利用HyperMesh和LS-DANY等有限元分析软件进行汽车与行人的碰撞仿真研究,得出轿车前端各结构参数对行人腿部损伤的影响。最后根据仿真得出的各参数,针对轿车前端结构在行人腿部保护方面存在的不足,本文对重要构件进行优化,优化后的汽车前端结构很大程度上减轻对行人腿部造成的损伤,行人腿部保护性能得到提高,优化效果显著,同时说明基于行人腿部保护的前端结构优化是合理有效的。