铝合金是一种比强度高和耐腐蚀的轻质合金材料,近年广泛应用于汽车、船舶、航空航天等交通工具中,同时成为汽车轻量化的首选材料。汽车防撞梁总成在事故中主要发生压缩变形和弯曲变形,本文针对这两种变形工况,通过实验和有限元仿真相结合的方法确定仿真所用硬化模型,研究铝合金防撞梁总成的变形行为和结构轻量化设计,为铝合金型材的设计开发应用提供了一种途径。（1）通过准静态和高速拉伸获得6系铝合金力学性能,其中6082-T6铝合金的屈服强度、抗拉强度以及延伸率均高于6063-T6铝合金;应变速率从0.001s^-1到200s^-1,6063-T6应变率敏感性不明显,6082-T6表现出明显的应变率敏感性。使用硬化准则预测铝合金材料的变形行为,通过准静态拉伸、高速拉伸的数值模拟和实验结果相结合的方法,得到了SHS（Swift-Hockett-Sherby,SHS）硬化模型的参数,并通过对比吸能盒压溃实验与数值模拟结果,验证了SHS硬化模型的准确性。（2）以铝合金防撞梁总成为研究对象,将硬化模型代入到三点静压、摆锤冲击、13km/h低速碰撞有限元仿真中,预测防撞梁总成的变形行为,并通过实验验证,得到仿真中的三点静压支反力曲线、摆锤冲击中防撞梁背端面的位移变化量、低速碰撞中加速度变化曲线均和实验结果吻合。结果表明,建立的有限元模型可以有效的预测铝合金防撞梁总成的变形行为。（3）基于低速碰撞仿真的结果,本文使用多目标优化的方法对防撞梁总成进行轻量化设计。将防撞梁和吸能盒的壁厚作为优化设计变量,以防撞梁总成吸收总能量E、碰撞过程中的变形量I为约束条件,质量M和加速度峰值a为目标函数,建立了多项式响应面近似模型和径向基神经网络近似模型。通过NSGA-II优化算法得到多目标优化的Pareto前沿解。通过验证结果可知,铝合金防撞梁总成减重0.697kg,加速度峰值下降17.1%,得到了多目标优化设计的结果。