随着我国城市轨道交通的迅速发展,列车运行速度不断提高,人们对城轨列车运行安全性的关注度越来越高,城轨列车在设计过程中进行被动安全防护技术的研究变得尤为重要。本文结合国内外轨道列车被动安全防护技术的研究方法和研究成果,采用多体动力学方法开展有关城轨车辆碰撞性能的研究。本文基于EN15227-2011标准和相关技术条件的要求,定义了城轨列车多体碰撞的场景,提出了一维刚体碰撞和刚柔耦合碰撞仿真的技术路线。基于MATLAB/Simulink软件平台,编写了表达钩缓装置和吸能结构力学特性的车钩力元控制程序,基于UM软件平台,建立了八编组城轨列车连挂碰撞动力学模型,将车钩力元控制程序导入UM,实现UM与MATLAB/Simulink的联合仿真,分析在三种速度工况下能否满足连挂碰撞吸能要求,验证车钩力元Simulink模型的正确性。基于HyperMesh软件平台,建立该城轨列车Mc车、Tp车、M车车体有限元模型,基于ANSYS软件平台进行相应模态计算,运行ANSYS_UM程序建立各柔性车体模型,分别导入刚体碰撞模型替换相应车体,建立刚柔耦合碰撞模型。为了研究柔性车体对列车碰撞过程的影响,本文设计了三种刚柔耦合列车碰撞模型,研究其在25km/h速度工况下的碰撞性能,制定了三种刚柔耦合列车碰撞场景。在UM中模拟25km/h速度工况下三种刚柔耦合列车碰撞模型连挂碰撞场景,仿真结果表明,由于柔性体的弹性变形作用,缓和了纵向碰撞冲击,使得碰撞界面纵向力和车辆加速度峰值有所减小,相应柔性车体处碰撞分界面钩缓装置吸能特性发生明显变化,与刚体碰撞相比,所替换柔性车体车钩吸能值增大,说明柔性车体在连挂碰撞中发生弹性变形均衡了各分界面处车钩的吸能。最后与非线性有限元碰撞结果对比分析后得出,刚柔耦合模型计算结果较之刚体模型,更接近非线性有限元碰撞结果,且随着柔性车体替换数量的增加,界面吸能情况越接近非线性有限元仿真结果,验证了刚柔耦合模型的准确性。