在汽车常见碰撞类型中,侧面碰撞是造成损失较为严重的类型之一。汽车发生侧面碰撞时,B柱是承受和传递冲击载荷的主要部件,其抗撞性的提高对乘员保护和整车碰撞安全性的提高具有深远意义。泡沫铝作为一种兼具低密度、高比强度、高比刚度和良好吸能性能的新型材料,已被成功的应用于汽车领域内,因此可以通过将泡沫铝填入B柱实现其抗撞性的提高。本文以一款轿车的B柱为研究对象,参照中国新车评价规程C-NCAP建立了整车侧面碰撞有限元模型,通过分析能量曲线和质量增加曲线,验证了分析模型的可信性。接着对B柱的变形进行了分析,提取B柱的侵入量、侵入速度曲线,并进行了详细的分析。根据理想化假设,首先建立了体心立方泡沫铝单胞模型,考虑压缩过程中单胞之间的相互作用力,最终选择了由体心立方单胞模型周期性形成的27胞堆砌结构进行研究。利用LS-DYNA软件完成了泡沫铝准静态轴向压缩仿真,通过能量曲线分析和与已有实验数据进行对比,证明了所建泡沫铝模型的有效性,然后对泡沫铝的压缩力学性能和吸能性能进行了详细的研究分析。最后将仿真得出的孔隙率为76%的泡沫铝填充在空心圆形铝管中,通过与空心圆形铝管在吸能量和压缩位移量的对比,证明了泡沫铝填充结构具有优秀的吸能效果。将泡沫铝填充于B柱中,借助正交试验和多因素权重优化方法,结合仿真所得泡沫铝参数,以泡沫铝的孔隙率、基体材料和B柱的厚度作为设计变量,侵入量及侵入速度作为评价指标,求解获得了泡沫铝填充B柱的最佳组合,实现了B柱的优化设计。优化结果表明,填充泡沫铝B柱结构的重量下降但刚度和吸能量在侧面碰撞中均有显著提高,为车辆侧面碰撞的耐撞性设计提供了可行性参考。