随着汽车安全技术的发展和人们安全意识的提高,行人的保护越来越受到各方的重视。在汽车与行人发生碰撞的过程中,行人头部与汽车发动机罩或风挡玻璃的碰撞是造成行人头部致命伤害的主要原因。为了提高行人与汽车碰撞过程中发动机罩的安全性,本文设计了一种变厚度的复合材料发动机罩,利用HYPERWORKS建立了仿真模型,并利用LS-DYNA软件进行碰撞仿真分析。本文应用某款轿车发动机罩的模型,并根据Euro NCAP标准建立了行人头模型冲击器冲击发动机罩的有限元模型,通过LS-DYNA的求解,最终得出了原钢制发动机罩材料参数下的行人头部安全性,结果表明原发动机罩整体结构的行人头部安全性较差。复合材料的发动机罩的结构形式为去内板式结构,上、下蒙皮为碳纤维层合板,中间为吸能的泡沫结构。所设计的发动机罩在成人头部碰撞区域和儿童头部碰撞区域吸能的泡沫具有不同的厚度,且在此设计的基础上,为了头模型与发动机罩碰撞时避免与下方较硬的发动机组件发生二次碰撞,加厚了发动机正上方吸能泡沫的厚度。建立了行人头模型冲击器与复合材料发动机罩碰撞的有限元模型,并对碰撞模型进行了测试,得出复合材料发动机罩的行人安全性,在相同的碰撞点处复合材料发动机罩的HIC值均低于原发动机罩的HIC值,且符合法规的安全性要求;复合材料发动机罩具有较好的行人头部保护效果;对其轻量化效果进行分析,采用复合材料的发动机罩重量仅为原发动机罩重量的15.6%;建立了发动机罩的扭转工况和锁闩工况分析模型,结果表明复合材料的机械性能优于原发动机罩。本文为复合材料在发动机罩上的应用提供了参考。