客车作为大载客量的公路客运交通工具,其碰撞安全性不容忽视。其中车顶着地的客车仰翻事故是危害最严重的客车事故类型之一,一旦发生,极易造成群死群伤的严重后果。客车的自重较大,上部结构强度不足,难以在仰翻事故发生时为车内乘员提供足够的结构保护。但目前关于客车仰翻事故的研究尚非常缺乏,相关法规和测试的要求仍不够充分。在此背景下,本文提出了一种依靠杆件拉伸吸能的预溃式拉伸吸能结构单元,在充分验证了其刚度、模态、碰撞吸能等性能后,将其特性应用到一款钢铝混合的全承载式车身客车结构中,并通过与原型客车的对比分析证明了其结构性能和碰撞性能均有显著提高,在客车仰翻事故中能有效保障乘员生存空间的完整性。首先通过分析客车仰翻事故案例,总结了客车仰翻事故的特点及发生因素,介绍了关于客车上部结构的相关法规要求及客车碰撞安全和车辆翻滚安全的研究现状。通过与吸能盒压缩吸能原理分析及实验对比,证明了材料拉伸吸能具有比吸能高,受力变化稳定等优点,确定了采用拉伸吸能的方案。随后提出并构建了一种利用杆件拉伸吸能的预溃拉伸单元,与模拟传统客车结构的长方体结构单元进行了刚度、模态和顶压碰撞仿真对比分析,从应力、碰撞加速度、各部件内能变化等方面对证明了新型结构单元相对于长方体对标单元的优越性。开展了针对预溃拉伸单元横梁和立柱壁厚的全因子实验,分析了框架壁厚对结构吸能性能的关系,进一步提高了结构单元轻量化和吸能性能,为该结构在客车结构上应用奠定了基础。进一步地,将预溃拉伸单元的特性应用到一款全承载式车身的客车结构中,构建了一款采用拉伸吸能的仰翻安全客车结构。通过与原型客车的对比分析,证明了新型客车结构的刚度性能和模态性能均有所提高,且在模拟仰翻的顶压碰撞测试中能有效减少车顶的入侵量,保证乘员生存空间的完整性。最后,研究了吸能杆直径与客车结构吸能性能的规律,明确了吸能杆粗细对该结构的重要影响。该结构对未来客车车身的碰撞安全性提升上具有重要工程参考价值。