汽车的轻量化设计直接影响到车辆的安全性和燃油经济性。目前,轿车轻量化新材料的应用已经成为国内外研究的热点。本文研究GMT材料在汽车轻量化的应用方法,并以轿车保险杠缓冲梁和后备胎支架零件的新材料替换方案为实际应用案例进行了验证。所提出的新材料设计方案已在汽车企业生产中得到实际应用。论文具体研究了GMT新材料的材料性能、成型工艺及其在汽车零部件制造过程中的控制方法。论证了GMT新材料应用于后备胎支架的可行性,研究分析了从材料到模具成型过程的零部件加工工艺,最终将GMT材料应用于实际生产中。同时研究了保险杠缓冲梁采用GMT新材料代替传统金属材料的可行性,利用有限元分析方法分析材料替换后的整车碰撞安全性,最终验证了新方案能够满足碰撞安全法规要求。本文主要研究工作体现在以下几个方面:(1)研究分析了GMT新材料的材料特性和原材料的生产方法。并对GMT材料应用于零部件生产的工艺过程进行研究,对烘温工序和模压工序的控制和需要注意的工艺问题进行系统的研究分析。为GMT材料成功地应用于后备胎支架设计和保险杠缓冲梁设计提供了基础。(2)研究了GMT新材料在后备胎支架种的应用可行性,并对后备胎支架设计中所采用的GMT材料的种类,零件生产过程中所采用的烘温工艺和模压工艺的控制进行了系统分析。(3)对有限元方法的碰撞安全分析进行了阐述,建立了保险杠缓冲梁的有限元模型。并对采用GMT材料代替传统金属材料前后缓冲梁的碰撞安全性按照碰撞法规ECE R42和RCAR的要求进行了有限元仿真模拟,最终验证了GMT材料在保险杠缓冲梁设计中的可行性。