随着有轨电车在我国的广泛应用,其运行安全性日益凸显。由于有轨电车特殊的运营模式,列车与公路车辆及行人共享路权,因此列车碰撞事故具有多样性,车辆被动防护性能的提升备受重视。本文以重载型五模块100%低地板有轨电车为研究对象,通过有限元仿真、驾驶员二次碰撞分析、列车吸能结构优化开展有轨电车被动安全防护研究。(1)论述有轨电车碰撞安全研究重要性并说明混合路权运营模式、铁路车辆碰撞仿真分析基本理论及评价标准,对显式中心差分法、接触算法及沙漏问题进行阐述,提出沙漏能的控制方法。(2)介绍有轨电车车体结构、连接方式等结构特点,建立列车有限元仿真模型,结合EN12663标准拟定计算工况对列车进行静强度分析,应用第四强度理论校核车体强度。(3)建立有轨电车碰撞仿真模型,参考EN15227标准拟定列车纵向碰撞场景对列车进行仿真分析,结合车厢生存空间压缩量、转向架轮对抬升量及车厢纵向加速度评估列车碰撞安全。结合车体内部结构在对撞工况中引入司机室设备及假想人体模型,对驾驶员二次碰撞损伤进行评估。(4)针对有轨电车司机碰撞过程中恶劣的生存条件,提出增设组合式吸能结构,改善驾驶室安全工作环境。探究蜂窝吸能元件吸能特性受胞元参数影响,采用ISIGHT优化软件对各胞元结构进行以吸能最大,峰值载荷最小的多目标优化求解并通过均衡函数得到多目标均衡最优解。最终建立对撞简化模型分析有轨电车驾驶员碰撞安全,验证优化设计方案的可行性。