正面碰撞占交通事故的比重最高，造成的乘员伤害最多，因此研究汽车纵向被动安全性具有极其重要的意义。提高车体耐撞性是预防交通事故中人员伤亡的重要措施，而前纵梁对车身纵向耐撞性影响最大。本文寻求一种易于实现的设计方案对前纵梁耐撞性进行优化，以满足安全性能的需求，同时兼顾车身轻量化。论文围绕提高前纵梁的耐撞性这一技术需求，在大量仿真试验数据的基础上，应用响应面法，对前纵梁截面尺寸参数进行优化，求解最优的截面尺寸布置，提高了前纵梁耐撞性，使汽车的正向碰撞结构被动安全性得到改善。本文主要进行了以下几个方面的工作：（1）以某款三厢轿车作为研究对象，基于显式算法有限元理论与工程实践经验，选用合理的建模方法，充分考虑计算精度与求解效率，建立以40%重叠可变形壁障碰撞测试仿真分析为目的的整车有限元模型；（2）对整车有限元模型进行偏置碰撞求解，选用行业普遍采用的方法，评价B柱加速度与关键位置对乘员舱的侵入量，进而评价整车结构纵向耐撞性及前纵梁耐撞性；（3）建立前纵梁压溃仿真模型，根据前纵梁截面尺寸参数得到设计变量，基于仿真试验数据，构建响应面模型，求解优化结果，获得前纵梁耐撞性的最优截面尺寸方案；（4）将优化所得前纵梁截面参数应用于原车型中，参照新车评价标准中40%重叠可变形壁障碰撞试验办法，进行偏置碰撞仿真分析，评价前纵梁截面优化对其在正向碰撞中耐撞性及整车纵向被动安全性的影响。