随着汽车工业快速发展,石油资源匮乏、大气污染等环境问题日益突显,国家工信部提出汽车产业绿色化要求。可降解生物基材料具有天然性、环保性等优点,生物基复合材料代替石油基材料应用于汽车行业非金属产品是未来的一大趋势,但在实际应用中较石油基材料普遍存在韧性、机械性能及热性能的制约。本文采用聚乳酸（PLA）和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）,添加少量增容剂4,4’-亚甲基双异氰酸苯酯（MDI）熔融共混的设计方案以提高PLA的韧性;在共聚物PLA-PBAT-MDI中添加玄武岩纤维（BF）,以提高共聚物（PLA-PBAT-MDI）/BF的强韧性和热稳定性。通过改变BF的比例,可以影响复合材料的综合性能。通过综合对比复合材料显微组织、广角X射线衍射（WAXS）、傅里叶红外光谱等分析检测结果,分析复合材料的微观组织成分、结晶度和混合均匀性;通过静态拉伸试验、拉-拉疲劳性能试验（应力比=0.1）、疲劳S-N曲线及疲劳断口形貌,探究复合材料强韧性和疲劳断裂机理;通过差式扫描量热法（DSC）,研究复合材料的热稳定性能和结晶度。通过DSC和WAXS分析表明,BF的加入能够提高共聚物的强韧性、结晶度和热稳定性能。根据拉伸断口形貌分析表明,PBAT的加入导致共聚物断口明显粗糙,由脆性断裂转化为塑性变形,即PBAT在少量增容剂MDI的作用下,与PLA熔融共混得到的共聚物的韧性增强,随着BF含量的增加,断口形貌逐渐从银纹现象,变成以纤维拔出、纤维断裂为主,但40%BF+60%（PLA-PBAT-MDI）（以下简称40%BF）配比下的共聚物虽然出现纤维断裂现象,但是BF纤维与基体的连接性依旧很好。疲劳S-N曲线及疲劳断口形貌分析表明,同一应力水平下,40%BF共聚物的寿命最高,20%BF的共聚物寿命次之,10%BF的共聚物寿命最低;同一BF质量分数的共聚物在低应力水平下的寿命高于高应力水平;10%BF的疲劳断口以银纹、剪切带为主;20%BF和40%BF的断口形貌以纤维断裂和纤维拔出为主,纤维与基体结合紧密,基体无明显裂纹。建立电池箱上盖板模型,并分别赋予40%BF与原盖板片状模塑料（SMC）两组材料力学属性,经过模态分析、静力学分析、随机振动分析及随机振动疲劳分析,对比研究发现生物基复合材料性能均优于SMC材料,可替代SMC材料应用于电池箱盖板。基于整车模型建立副仪表板总成有限元模型,并赋予相应材料参数。对有限元中连接好的整车模型上各硬点位置进行单位载荷静力学分析,并将所有分析结果导入n Code Design Life。基于Duty Cycle编制可用于疲劳研究的载荷谱,搭建“五框图”,以获取的整车生命周期的疲劳载荷作为零件的疲劳寿命考核目标,赋予材料疲劳性能试验获取的S-N曲线,获得整车疲劳寿命云图,研究该材料参数下副仪表板处的疲劳性能,云图显示副仪表总成损伤值均未超过1,验证了生物基复合材料应用的可行性。本文对生物基复合材料进行了一系列的设计与研究,并通过仿真验证了其在汽车产品中的应用,结果表明40%BF生物基材料性能优越,可以代替石油基材料在用于产品设计中,为深入探索生物基复合材料以推进汽车产业生态化、绿色化提供了途径。