汽车被动安全性是汽车设计研发中的关键环节,碰撞过程中缓冲结构和材料的吸能特性,对人员和设备的安全防护有重要意义。金属薄壁结构在碰撞事故发生时能有效耗散大部分冲击动能。围绕铝合金薄壁圆锥管大范围锥倾角（0°～40°）结构的吸能特性和优化开展研究,综合应用有限元法、理论分析和实验等研究方法,提出了具有多胞多孔结构的薄壁圆锥管,并进行吸能特性研究与优化,具体如下:（1）开展薄壁圆锥管轴向压缩下的吸能特性研究首先,验证有限元模型的可靠性与准静态轴向压缩的可行性,选择合适的网格尺寸;然后,基于LS-DYNA软件对锥倾角φ为0°～40°、壁厚t为1mm～2.5mm的圆锥管进行准静态轴向压缩仿真,研究t和φ对薄壁圆锥管吸能特性和变形模式的影响规律,为进一步揭示薄壁圆锥管吸能机理和结构优化设计提供了依据。（2）提出大范围锥倾角（15°～40°）瞬时载荷修正公式并实验验证首先,基于Mamalis圆锥管瞬时载荷理论模型,对大范围锥倾角（0°～40°）瞬时载荷进行预测,并与仿真值对比,分析Mamalis瞬时载荷理论模型的适用性;然后,提出瞬时载荷修正公式,采用皮尔逊相关系数分析法修正Mamalis瞬时载荷公式,结果表明修正值与仿真值的最大误差小于10%;最后,基于相似理论进行试验,验证修正公式的准确性。修正公式的提出为揭示大范围锥倾角薄壁圆锥管的压溃机理提供理论依据。（3）开展多胞多孔薄壁圆锥管的吸能特性研究与优化设计首先,基于大范围锥倾角的研究结果,选择t为1mm～2mm、φ为5°～10°的单胞圆锥管（Unicellular conical tube,UCT）进行优化设计研究,得到最优吸能特性的单胞圆锥管结构尺寸;其次,基于最优UCT结构尺寸,提出一种新型的具有多胞多孔结构的薄壁圆锥管（Multicellular porous conical tube,MPCT）,并进行优化设计,得到最优吸能特性的多胞多孔圆锥管结构尺寸;然后,模拟实际轴向碰撞,对最优MPCT与等质量最优UCT进行对比分析。结果表明,最优MPCT结构的总吸能比等质量最优UCT结构提升14.58%,初始峰值载荷下降53.49%,证明所提出的MPCT结构比传统UCT结构具有更好的吸能特性和更广泛的设计空间;拟合多胞多孔圆锥管平均载荷理论公式,理论值与仿真值的最大误差小于10%;最后,通过试验验证MPCT的可行性。