城市轨道交通具有机动灵活、造价低以及客运量较大等特点,因而受到城市公共交通部门的青睐而迅速发展,并己成为发达国家城市交通重要工具之一。由于城市轨道交通的运量在公共交通运量中的比例越来越大,所以,其安全性也越来越受到重视。对城轨车辆的碰撞性能研究主要从变形、撞击力、加速度及能量四个方面进行考虑,其中车体端部在碰撞过程中合理的变形方式可以为乘客创造足够的安全空间,而车体关键部位对总能量的吸收更加成为该城轨车体是否具有良好耐撞性能的标志。本文通过碰撞有限元软件PAM-CRASH对上海地铁6、8号线车体进行分析计算,通过连挂车体在某工况下的各项碰撞参数,可知该车体结构设计的合理性。城轨车体的结构耐撞性主要是研究其端部结构对碰撞能量的吸收特性。良好的耐撞性能要求在确保成员有足够安全空间的情况下,在尽可能降低车体重量并确定合理的车体吸能结构。本文的端部结构优化工作主要是通过对iSIGHT工程优化软件与PAM-CRASH联接,选择不同的优化算法作为对比,在保证吸能结构吸能量的基础上,对城轨车辆的吸能结构进行优化计算,最终确定优化算法并实现车体端部吸能结构的轻量化目标。车体前端除了吸能结构外,如何能保证车体本身的结构在碰撞中不发生失效也是一个重要的问题,本文通过遗传算法对基于桁架结构的货车车体前端桁架结构进行优化计算。桁架结构是一种普遍的工程结构模式,同时,桁架结构的货车也涉及到大变形碰撞分析问题,保证桁架货车碰撞过程中的安全性也是本文的重点。对桁架结构的货车进行简化过程中,主要抽取其前端头部子结构模型进行优化。通过编译Hypermesh模型的输出文件,形成ANSYS可读的APDL语言,在语句中添加变量、约束并定义输出,最后利用遗传算法调用ANSYS程序对该计算模型进行迭代优化。通过4种迭代情况可知目标函数随着迭代次数的增加而逼近某一最优解,最终在PAM-CRASH中验证其可行性。从而保证了货车桁架结构不失效的前提下,使得桁架结构货车的重量达到最轻。