钢索是重要的承重和传力的构件。随着社会的发展,人们对钢索性能的要求也越来越高,而撞击试验是钢索投放市场前的最后一步也是最重要的一个环节,作为撞击试验的主体,轨道碰撞试验台车能够按照所需响应撞向被试件,因此车架撞击部位的结构强度十分重要。本文以轨道撞击试验台车的冲头部分为研究对象,基于SPH算法对拦阻索建立了特殊连续弹性体仿真模型,对冲头高速撞索过程进行了全面且系统的研究,并通过LS-DYNA与n Code Design Life联合仿真对冲头的疲劳寿命进行分析验证,取得了如下研究成果:（1）首次采用SPH算法对高速冲击下钢索波动行为进行分析。分别通过采用人工黏性与镜像粒子法相结合的SPH算法和FEM算法对冲击过程进行数值模拟,得到了高速冲击下钢索应力波的传播规律。结果表明:钢索中心处产生形变时粒子相互挤压,内外两侧部分粒子产生反应力;外侧产生断裂时,波峰处粒子产生相切于应力传递方向较大主应力,且中心带粒子呈圆弧状分布;内侧未断裂时,部分粒子产生绝对值较大的反应力;完全断裂后,中心处粒子主应力方向指向冲击方向;冲击应力随着冲击角度的增大而减小,随着摩擦系数的增大而增大。通过理论验证了仿真模型的准确性,具有重要的工程借鉴价值。两种算法的系统总能量损耗相似,但采用SPH算法对钢索进行数值模拟计算的精度更高,效率更高,表明了SPH算法的优越性。（2）首次采用SPH-FEM耦合算法对刚体高速冲击特殊连续性弹性体进行瞬态响应分析,同时采用Opti Struct对车架撞击部位进行了轻量化设计,实现了减重效果。结果表明:在整个冲击过程中,冲头与钢索之间存在两次撞击,第一次撞击对撞击部位产生较大应力,第二次撞击对啮合部位还有主体部位产生较大应力,但其值远小于第一次撞击;冲头在第二次撞击所产生的反向加速度要大于第一次撞击产生的加速度;啮合部位圆弧曲率半径对冲头强度影响不大,肋板厚度越厚冲头强度越大。在满足冲头强度的条件下,最大可以减重3.8%。（3）通过对车架撞击部位进行疲劳可靠性得到了碰撞部位与碰撞次数的关系验证了其结构的可靠性。本文采用LS-DYNA与n Code Design Life相结合的方法对撞击部位进行分析,将高速冲击仿真得到的载荷以及作用时间等数据导入软件中,将可信度不同的A-N曲线赋予不同部位。结果表明:冲头主体部位寿命最高,可进行约25050次碰撞试验;冲头啮合部位寿命其次,可进行约3000次撞击试验;冲头撞击部位寿命最低,仅能进行1次撞击试验;但可通过更换撞击部位满足试验1500次的技术要求。