在军事战争中,军队使用的车辆经常使用到高强度螺栓进行连接,但车辆螺栓在地雷爆炸工况下容易造成脱落,螺栓失效后对车身结构以及车辆防护能力具有重大影响,因此研究车辆高强度螺栓结构的防护性能对提高车辆防护能力具有重大且深远的意义。以某军用运输车辆为研究对象,通过以螺栓结构设计准则、螺栓建模仿真方法、爆炸理论、整车爆炸仿真以及整车爆炸试验为基础,研究螺栓对军用车辆防护性能的影响以及如何选用高强度螺栓和优化高强度螺栓结构的防护性能。主要研究过程如下:首先,将高强度螺栓预紧力计算方法以及设计标准作为理论依据,对螺栓有限元建模方式以及螺栓预紧力的施加方法进行研究,得出在该防护型车辆模型中,使用实体单元建模模拟螺栓和采用预应力法代替螺栓预紧力最为合适。接着,以约束方形靶板为例,比较常用爆炸仿真算法ALE和SPH的优缺点,得出了最适合于整车爆炸仿真算法ALE;对整车重要防护材料,如防弹钢板和超高强钢等进行霍普金森拉杆试验,得到材料的J-C本构模型,其它材料使用弹塑性模型。此外,通过对整车进行有限元建模并计算,将计算得到的假人响应、加速度响应和车身破坏形态与整车爆炸试验对比分析,得出螺栓的失效对整车的防护性能具有重大影响,详细分析了副车架螺栓断裂失效时序及失效时的力学性能,并对副车架螺栓重新选择。最后,基于多目标优化算法,对高强度螺栓连接的防护组件进行优化设计,将优化后的防护结构进行爆炸仿真,并与试验对比,验证了优化后螺栓连接的防护组件结构提高了车辆的防护性能。