客车在给人们带来方便的同时也带来了严重的交通安全问题。在客车交通事故中,尤以正面碰撞事故比例最高,引起了社会各界人士对客车正面碰撞安全问题的关注与研究。虽然我国对客车正面碰撞的研究起步较晚,但国内部分企业和研究人员已经对此进行了多次试验与研究,同时我国有关部门也正在积极地促进客车正面碰撞法规的制定。本文将研究整车碰撞加速度波形与乘员安全性问题之间的关系,并在此基础上提出车身结构改进方案以减少乘员损伤。第一部分旨在研究碰撞加速度波形对乘员损伤的影响。结合GB11551-2014和GB13057-2014法规开展四台客车100%刚性壁障正面碰撞试验,获取客车正面碰撞加速度波形并分析加速度波形的特征。基于不同特征的加速度波形建立台车试验,采用乘员损伤评价指标和WIC权重方法评估不同波形对乘员损伤的影响;利用双因素方差分析法研究加速度波形特征参数对乘员损伤的灵敏度影响,选出对乘员损伤较小的最优波形。结果表明,在客车正面碰撞中,不同的车身结构形式和吸能装置形成了不同的车身变形情况及加速度波形;根据客车的结构特点及最佳加速度波形的研究,可以选择梯形波作为碰撞加速度波形的简化波形;在这些简化波形参数中,简化波形的波峰对乘员损伤的灵敏度影响最大,与乘员损伤呈现正相关。第二部分针对客车安全性问题,提出基于目标加速度波形对客车前部结构进行优化。结合整车有限元模型进行整车正面碰撞模拟仿真试验,基于最优波形的形式确定碰撞加速度波形的简化波形及目标波形;将目标波形转化为加速度-位移波形并计算出整车的最佳吸能量,结合最佳吸能量要求对客车前部结构提出改进措施;对比车身变形情况和内能增量选取最优的改进方案,对比优化后加速度波形与原始波形在波形特征、波形参数和对乘员损伤上的结果来验证最佳波形的有效性。结果表明在提出的五种改进方案中,增加纵梁厚度可以有效地改善车身的压缩量并吸收较多的能量,从而减少碰撞对车身产生的冲击力,并降低成员的损伤风险;优化后的加速度波形无论在波形还是在乘员损伤上均符合最优加速度波形的特征。本文的研究可以帮助客车在设计阶段以碰撞加速度波形作为参考提出车身结构改进的措施与方法,从而提高车身耐撞性和乘员的安全性。