前纵梁的吸能主要由其自身结构、材料和汽车结构等决定，它直接影响着汽车正面碰撞的安全性能。本文以“中国高水平汽车自主创新能力建设”项目(简称中气项目)中设计的某型轿车前纵梁为研究对象，通过仿真碰撞试验与实车碰撞实验相结合，发现其在设计上存在的问题，并运用遗传算法对前纵梁诱导槽结构参数进行优化设计，提高其吸能量及稳定性。首先，针对处于设计开发中的轿车前纵梁进行碰撞试验的仿真分析，并与实车碰撞试验结果进行对比，在仿真结果得到验证的同时，发现前纵梁在稳定性上存在不足，这在很大程度上影响了前纵梁在碰撞过程中的折叠次序及其吸能效果，从而影响整车的安全性能。其次，根据材料力学中杆的稳定性理论，对前纵梁进行研究，找到其稳定性与设计变量间的关系，并将其作为优化函数；同时，将前纵梁的吸能特性按其形变模式分成两部分进行研究，即弹性形变引起的吸能和塑形形变引起的吸能，并在弹塑性力学原理的基础上，对前纵梁的吸能特性进行分析。考虑到前纵梁在碰撞过程中弹性形变和塑形形变情况的复杂性，在实际分析过程中采用响应面法拟合其函数关系，并将其作为另一个优化函数。最后，根据构建的前纵梁优化函数，应用遗传算法对其结构参数进行优化设计，有效地提高前纵梁的稳定性和吸能效果。优化后，前纵梁在碰撞过程中未出现偏折，与此同时，吸能量提高了5.1kJ，优化效果明显。本文通过仿真分析与实车测试相结合，综合运用弹塑性力学和材料力学等相关理论，对前纵梁的稳定性和吸能效果进行了较为系统的研究，并在此基础上，应用遗传算法对前纵梁的结构参数进行优化设计，使其稳定性和吸能效果得到有效提高，优化后的结构参数对前纵梁的结构设计具有指导意义。同时，本文的研究过程和方法具有一定的普遍性，对其他工程实际中的类似结构分析与优化问题也同样适用，这也为该类工程问题提供了理论参考，具有很好的工程指导意义。