随着我国汽车保有量和高速公路总里程的不断增长,交通事故率大幅度提高。据2010年国家公安部资料统计：追尾碰撞是高速公路最主要的事故形态,所占比例高达39%,居于其它形态之首。在高速公路追尾碰撞中,以小轿车追尾大货车的事故最为常见,而现有的货车后下部一般只加有简单的防护装置,在中低速碰撞时有阻挡保护轿车的功能,但在高速情况下就形同虚设,无法阻止轿车发生钻撞现象。因此在货车上安装切实有效的后下部碰撞吸能装置势在必行。本文首先结合高速公路上一起典型的轿车追尾货车的事故案例为参考,采用理论力学中的能量守恒定理和车辆追尾碰撞特点,提出货车后下部防护装置的功能性要求,并以此为基准,利用机械设计理论和多指标正交表设计了具有螺栓剪切加薄壁梁屈曲变形为特点两阶段缓冲吸能的货车后下部吸能装置。其次以所设计后下部吸能装置为研究对象,利用Pro/E软件对其进行整体建模,并通过结构的合理简化建立装置的有限元模型；利用ANSYS Workbench中的Static Structural和Modal模块分别对其进行静态分析和模态分析,得到不同静力载荷下装置的变形情况和装置安装在货车后部的各阶固有频率和振型特性。最后用ANSYS/LS-DYNA和模拟轿车的质量块以120km/h的速度对装置进行全宽碰撞和40%偏置碰撞,得到碰撞过程中装置的位移、加速度和能量曲线,以此来验证结构的可靠性。仿真结果表明,在高速碰撞下该装置能够有效地阻止轿车钻入货车后下部,可以利用自身结构增加缓冲吸能空间,具有良好的碰撞吸能效果。