近年来世界轨道交通事业蓬勃发展,但同时也展现出了越来越多的问题,其中安全问题尤为突出,铁道车辆碰撞事故造成了重大的人员伤亡和财产损失,引发了社会各界的高度关注,如何在列车发生碰撞事故时,最大程度的保护乘员的安全和车辆结构的完整,已成为现代轨道车辆设计研究的关键课题之一,针对以上问题,本文的主要研究内容如下。动车组车体为大型中空结构,依据能量等效的原则,得到动车组头车车体的等效模型,采用LS-DYNA软件仿真分析动车组头车车体模型A与刚性墙碰撞、简化模型B与刚性墙碰撞以及相同头车对碰的碰撞过程,观察碰撞的传递过程以及碰撞过程中车体的吸能、变形、加速度等变化情况,结果表明,碰撞结果满足EN 15227标准的规定,两种车体模型的碰撞结果相差不大,可采用简化模型B进行碰撞仿真研究。同时对比分析了有无吸能结构对车体碰撞参数的影响,结果表明,吸能结构能够提高车体的碰撞性能。提出在传统薄壁方管中加入十字形隔板的新型吸能结构,以比吸能、碰撞力峰值以及压缩力效率为评价指标,采用多属性权重的方法对带有隔板的薄壁方管的综合吸能性能进行评估。结果表明,随着隔板数的增加,在一定范围内薄壁方管的综合吸能性能不断提高,隔板数达到一定值时呈现下降的态势,由此表明,增加隔板数量可以提高吸能结构的吸能性能,但并非带有隔板数量越多吸能结构的吸能性能越好。随着现代制造技术的不断发展进步,人们开始采用力学性能强弱变化的新型零部件。同样以带隔板吸能结构为研究对象,观察吸能结构梯度强度的长度变化对碰撞性能的影响,借助响应面模型分别构造了吸能结构比吸能SEA和比吸能与碰撞力峰值之比REAF关于设计参数梯度长度的代理模型,并进行优化得出更为合理的梯度长度,得出更为合理的吸能结构。结果表明,强度梯度分布的吸能结构性能优于单一强度的吸能结构,且梯度长度的大小对吸能性能有很大影响。