目前,高速和安全是世界各国共同面对的一个重要问题,而如何在车体轻量化的前提下提高列车的抗撞性已经成为列车被动安全性分析中的关键一环。列车结构抗撞性主要研究列车端部结构对碰撞能量的吸收特性,不但要求在尽可能降低车体重量的前提下,确定合理的车体吸能结构,而且要在保证乘员空间的前提下,寻求改善车体结构优化的方法。基于以上思想,本文在大变形结构碰撞仿真和车体吸能优化之间用遗传算法架设了一座桥梁,对碰撞吸能、结构优化整个优化环节做了以下几方面的工作:首先,通过编译HYPERMESH模型的输出文件,形成ANSYS可读的APDL语言,在语句中添加变量、约束并定义输出。详细阐述了ANSYS在遗传算法中如何实现。对遗传算法和ANSYS的优化结果加以比较,由复杂桁架结构的比较结果可验证遗传算法的可行性。把遗传算法作为桥梁主要是解决两个问题:1.为解决大规模多变量优化;2.解决碰撞吸能优化规模过大。其次,综述轨道车辆碰撞理论和非线性有限元仿真的关键性问题,建立动车组和地铁车的碰撞仿真模型,分别对200km/h高速动车和上海6、8号线地铁车的单节、连挂车(包括钩缓装置)进行碰撞仿真;相对于高速车体提出了轻量化的要求,引出遗传算法进行大规模碰撞吸能优化。最后,以碳钢车车体为研究对象进行优化设计研究,通过分析比较工厂实际加载的三种不同工况的静强度结果,提炼出其不同的位移和应力约束值作为遗传算法优化的约束集。分别比较各工况的三种迭代次数和三种工况优化值的适应性,取适应性最好的一组值作为最优的优化结果。通过比较车体优化前后的吸能情况对其进行校核和抗撞性重分析,进一步验证遗传算法的可行及有效性。