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近年来全球能源与环境问题越来越受到重视，汽车轻量化被认为是降低燃油消耗和减少污染排放的重要手段，纤维增强复合材料因其高比强度和高比刚度将可能成为取代传统材料的最佳选择。副仪表板是汽车内饰系统中的重要零件，有着较高的外观要求和力学性能要求，而使用复合材料对汽车零部件进行优化设计时必须充分考虑力学性能和成型工艺可行性。复合材料的各向异性以及成型过程的复杂性给汽车副仪表板的优化设计带来极大的难度，本文以汽车副仪表板为研究对象，使用有限元方法对复合材料汽车副仪表板的结构及成型工艺进行优化设计，得到合理的复合材料结构及RTM成型工艺的设计参数和设计建议。研究结果表明，进行结构优化的碳纤维复合材料够满足汽车副仪表板的性能要求，优化的RTM工艺参数确保零件的成型的可行性。本文的研究成果促进了复合材料在汽车领域的应用，降低研发成本与风险。 本文的主要工作如下: 首先分析了热塑性塑料汽车副仪表板的结构特点，建立了零件的有限元计算模型，按照实际工况对零件进行有限元力学分析，计算出不同工况下的变形情况，并进行自由模态分析，为后续研究提供设计参考基准。 其次，根据汽车副仪表板的性能要求采用碳纤维增强复合材料对零件进行等代设计，通过调整铺层角度与数量，使零件在达到材料强度要求和零件刚度要求的情况下极大简化结构，实现轻量化。有限元分析结果表明，采用复合材料后汽车副仪表板可较好实现轻量化，同时使零件体积、刚度及模态性能很大程度上得到优化。 最后，对复合材料汽车副仪表板的RTM成型工艺进行模拟，将整个成型过程分为纤维布预成型、充模及固化三个阶段。预成型体分析中研究了预成型体剪切角对纤维布渗透率的影响;充模分析中研究了注胶口、壁厚不均、排气压力及流动速率对充模的影响;固化分析中研究了厚度方向的热传递及模具温度对固化过程的影响，最终得到优化的成型工艺参数，并提出相应的优化建议。