随着人们对汽车碰撞安全问题关注度的逐步提高,人们希望能够通过改善汽车车身结构的抗撞性或者增加汽车的安全防护装置等有效措施,将事故的伤亡程度减轻至最低。车辆追尾是比较常见的交通事故形式,尤其小轿车追尾大货车所占的比例最高。由于两者碰撞相容性问题非常突出,一旦发生追尾,货车在未安装后下部防护装置或防护装置强度不足的状况下,将对轿车的驾乘人员造成极大的生命威胁。所以研究后下部防护装置对改善碰撞相容性和降低交通事故的伤亡有着非常重要的意义。本文通过计算机仿真的方法,首先以国内某重型货车的后下部防护装置为依据建立仿真模型,按照GB11567.2-2001护要求)(汽车和挂车后下部防的实验要求进行了动态碰撞仿真实验。仿真结果表明该后防护装置不仅不满足国标要求,而且碰撞中后防护装置缓冲吸能特性较差,追尾车辆的反弹加速度较大,容易给追尾车辆及其人员造成很大程度的伤害。然后针对典型后防护装置的不足之处,根据理论力学中的能量守恒定理和车辆追尾碰撞特点,并以增加缓冲吸能特性和改善碰撞相容性为目的,设计出一款逐级吸能型货车后防护装置。依据法规进行了动态法规碰撞仿真试验,结果证明新型后防护装置的性能达到国标规定的要求。接着增大碰撞的初始速度,在碰撞过程中实现了逐级吸能的功效,而且能够在50%偏置碰撞实验中阻止钻撞的发生。随后进行了不同速度的碰撞仿真,考核了新型后防护装置的阻挡功能和缓冲吸能特性,并基于实车进行了不同角度的碰撞仿真实验,证明该新型后防护装置对改善碰撞相容性能够起到很好的效果。最后利用HyperStudy软件作为优化研究的平台,通过实验设计和构建近似模型的方法对新型后防护装置进行结构优化,并基于多目标遗传算法获得了最佳壁厚组合。根据优化结果修改结构参数并提交LS-DYNA进行计算,对比优化前的试验结果,优化效果显著,同时说明基于近似模型的优化是有效合理的。