近年来,随着人均消费水平的提高,汽车拥有量逐年增加,交通事故日益频发。世界各国越来越重视汽车的碰撞安全。在现实生活中发生非致命性正面低速碰撞时,防撞梁总成的良好性能不仅体现在要最大限度地吸收动能,保护车辆乘员和行人的安全,还体现在要最大限度地减少对车辆前端易损部位的损伤。本文主要针对防撞梁总成的动态弯曲机理和耐撞性优化设计开展研究,具体工作如下:（1）针对防撞梁总成弯曲工况,提出泡沫铝填充结构,并对其进行了动态弯曲载荷下变形机理分析。首先构建了仿真模型并进行了实验验证。然后通过观察有限元模型和实验的变形模式,发现泡沫填充结构在变形过程中可以有效提高抗弯性能,诱导防撞梁做大面积塑性变形;同时提出了泡沫铝填充双帽薄壁梁结构的弯曲变形简化模型,并进行了变形解析建模。结果表明,在较小的压入位移下,吸能位移曲线的解析解与有限元结果吻合。最后验证了不同上下帽的高度比例下,该理论模型的适用性,结果显示在上下帽非对称时,理论推导的吸能位移曲线与仿真结果吻合,可以初步针对防撞梁总成在横向加载下的吸能预测提供解决方案。（2）针对汽车正面碰撞中的不同碰撞形式,选取三种常见碰撞场景结合当前实验条件建立了有限元仿真模型,即台车100%刚性墙碰撞,动态三点弯和40%偏置碰撞,并通过实验验证了有限元模型的精确性。然后采用基于Kriging信任策略并行高效全局优化算法分别对各工况进行多目标优化,分析了不同工况下优化解的差异,提出加权法进行了多工况优化设计,探究了权重分配情况对优化结果的影响性。最终基于美国汽车抽样系统-耐撞性数据系统（NASS-CDS）数据库来确定不同工况的权重因子,得到新的优化结果。其在提高台车100%刚性墙碰撞和40%偏置碰撞性能的同时牺牲了动态三点弯工况的性能,此分析方法对防撞梁总成的设计有借鉴意义。（3）针对正面柱碰工况下泡沫填充防撞梁总成进行了耐撞性分析和优化设计。首先建立了防撞梁总成正面柱碰工况有限元模型,然后对泡沫填充防撞梁总成动态碰撞响应进行了参数分析。结果显示,防撞梁总成不同部位壁厚参数和泡沫梯度指数均对正面柱碰工况的耐撞性能和变形模式有一定的影响,且梯度填充结构较均匀填充结构在耐撞性方面具有一定的优势。进一步开展了多目标优化设计,在耐撞性能提升的同时实现了轻量化设计。采用加权法进行了多角度工况多目标优化,分析了权重系数对不同撞击角度下的影响。