碳纖維增強復合材料具有各向異性、拉壓不對稱性和應變率效應等性質，有關其理論與應用的研究報道較為廣泛。通常對碳纖維增強復合材料方管進行了準靜態(tài)、動態(tài)壓縮試驗，分析了方管幾何形狀、纖維體積分數(shù)和應變率等對其壓潰性質、吸能特性的影響；使用數(shù)值模擬與實驗的方法對不同的碳纖維增強復合材料結構進行研究，證實了失效準則的選取對復合材料結構的性能預測結果具有重要影響。但是，碳纖維增強復合材料應用于車身結構耐撞性的優(yōu)化設計研究還較少。運用多尺度方法得到碳纖維增強復合材料的本構模型并設計了滿足耐撞性要求的碳纖維增強復合材料電動汽車車身骨架，從而大幅降低了車身質量。

 

       保險杠系統(tǒng)是汽車低速碰撞時的主要承載和吸能構件，對保護汽車其他零部件和乘員安全起著至關重要的作用，使用高強度片狀模塑料復合材料（ＳＭＣ ）替代原保險杠零件的鋼材料，基于仿真分析對ＳＭＣ保險杠結構進行厚度優(yōu)化與結構優(yōu)化，在保證耐撞性的基礎上保險杠質量較原高強度鋼保險杠下降了２９％ ；綜合考慮耐撞性與成型工藝要求設計了一種鋁合金保險杠，通過中心復合試驗設計與自適應響應面方法對保險杠橫梁壁厚進行了優(yōu)化．使用碳纖維增強復合材料設計保險杠結構時，需要考慮復合材料的特性與保險杠結構的可制造性和安全技術規(guī)范。

 

       有研究針對某款電動汽車保險杠輕量化設計的要求與結構的可制造性，設計了一種整體式碳纖維增強樹脂基復合材料保險杠，并以保險杠系統(tǒng)質量最小為優(yōu)化目標，采用仿真分析方法，通過拉丁超立方采樣方法近似建模技術與遺傳算法對保險杠結構進行輕量化優(yōu)化設計，以期為碳纖維增強樹脂基（ ＣＦＲＰ ）復合材料保險杠輕量化設計提供借鑒。有研究，通過對碳纖維增強樹脂基復合材料的準靜態(tài)、動態(tài)力學性能測試，完成了材料本構建模．針對某款純電動汽車保險杠的輕量化設計要求與可制造性，設計了一種整體式碳纖維增強樹脂基復合材料汽車保險杠，并在有限元法仿真的基礎上，以耐撞性為約束對結構進行輕量化優(yōu)化設計。