随着我国汽车工业的不断发展和道路情况的持续改善,公路运输在货运领域所占比重不断提高,商用车在公路运输领域发挥着重要作用。与乘用车相比,商用车的整车质量与结构尺寸更大,发生碰撞时,产生的能量远超乘用车,对车辆及被运输货物造成严重的损害,因此商用车安全性的相关研究意义重大。目前商用车的安全性研究主要集中于驾驶室与整车结构在碰撞过程中的安全性能,但是在一些特定的运输场景下,被运输货物在碰撞过程中的安全性能更需要进行重点关注。本文通过有限元仿真的方法,研究了一个车载柱形货箱在多种碰撞工况下的力学响应及其约束系统的失效情况,并针对正面碰撞工况对现有的约束系统进行了优化改进,提高了约束系统在高速工况时对柱形货箱的约束能力。在获取相关组件三维数模的基础上,对运输车,约束系统和柱形货箱进行了有限元建模与前处理的相关工作,对三维模型进行网格划分,赋予各部分组件相关的特征参数,并对模型整体的边界条件进行定义,得到了可以进行仿真运算的有限元模型。将此模型的仿真结果与试验结果进行对标验证,通过柱形货箱动态响应与约束系统失效情况的对比,验证了该有限元模型可靠性,能够用于其他工况的仿真模拟。针对正面碰撞,角度碰撞和追尾碰撞三种工况进行了7种不同的初速度的仿真模拟,并对现有约束装置的约束作用进行分析,探究现有约束系统的不足之处。后以正面碰撞为基础,优化现有约束系统的连接方式与组件结构,通过对比优化前后的约束效果,验证了约束系统优化的可行性。结果表明,在50km/h及以下初速度的正面碰撞过程中,现有的约束系统对柱形货箱的约束作用较好,柱形货箱所受冲击较小;在60km/h和70km/h初速度的正面碰撞工况中,现有的约束系统约束作用较差,柱形货箱会发生二次碰撞,受到较大的冲击。改进后的约束系统能够使柱形货箱在70km/h的正面碰撞工况中也不发生二次碰撞,约束效果大大增强。在角度碰撞和追尾碰撞情况中,现有的约束系统对柱形货箱的约束效果较好,柱形货箱所受冲击较小。