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对结构耐撞性而言，通常需要考虑两个分析指标，即压溃载荷和能量吸收。随之而来的问题就是如何在冲击载荷下预测平均压溃力和提高结构的吸能特性。本文主要推导了几种多元胞管在冲击载荷下的平均压溃力(Pm)和压缩响应，并对多元胞管进行了耐撞性优化设计。具体研究内容如下： 第一部分，推导了多元胞方形管或三角管在压溃载荷下的变形理论，将多胞管的吸能单元定义为凡种基本形状单元：直角形、2-形、3-形、4-形、5-形、6-形、T字形和十字形。基于SSFE理论，在动态冲击载荷下对角单胞进行碰撞分析，并预测结构中各种吸能单元的变形能。基于数值模拟和仿真分析，对多元胞管进行了抗撞性优化设计，并对理论结果进行了对比和验证。 第二部分，研究了在轴向冲击载荷作用下的三类多元胞方管，推导了平均压溃力Pm的理论表达式，并考虑了惯性的影响。基于数值模拟，给出了三类多元胞方管的稳定的渐进叠缩变形方式。采用数值仿真和多目标优化设计对三种类型多元胞方管进行了抗撞性优化设计。方管的边长(a)和壁厚(t)被定义为设计变量，单位质量的吸能量(SEA)和最大碰撞力(PCF)被定义为优化目标，利用回归分析构造SEA与PCF的多项式函数表达，采用优化算法得到Pareto解集。最后，将理论预测和数值分析结果进行对比研究。 第三部分，研究了轴向冲击载荷作用下三种类型多元胞三角管的压溃变形情况，并进行耐撞性优化。推导了在轴向冲击载荷作用下平均压溃力Pm的理论表达式，该理论公式同时考虑了惯性因素和动态增强系数的影响。以边长(a)和壁厚(t)为设计变量，以SEA和PCF为主要优化目标，进行了抗撞性优化设计。通过非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA来获得样本点处的SEA和PCF值，通过响应面法来求得SEA和PCF的多项式回归模型。采用Deb和Gupta方法求得Pareto曲线中的拐点。将理论结果与数值结果进行对比，验证了基于回归分析的耐撞性优化设计方法的有效性。 第四部分，研究在斜冲击载荷作用下的多元胞方管的压溃响应。推导了平均压缩力、平均水平力与平均弯矩之间的理论表达式。在上述理论表达式中，斜冲击系数λ表示在斜冲击载荷下惯性因素、几何参数和斜向加载角之间的关系。结构的凡何参数边长(a)和壁厚(t)被定义为设计变量。通过回归分析构造SEA和PCF的多项式表达，并进行多目标耐撞性优化设计。在多角度的斜冲击载荷作用下，分析多元胞管的优化设计，并用推导得出的平均压溃力表达式来验证数值最优解的有效性。