快速化、轻量化已经成为二十一世纪机车车辆的发展趋势。在此大环境下,我国铁路经历了六次全方位列车提速,随着动车组的不断开通,铁路运输得到了空前的快速发展。然而,机遇与挑战并存,随着车速的不断提高,交通事故造成的损失更为巨大。铁路运输与高速公路、航空相比有它独特的碰撞问题。由于重量大导致产生很大的碰撞能量需要被吸收。如何在车体轻量化、快速化的前提下提高列车的抗撞性已经成为制约铁路运输发展的关键因素。鉴于上述背景,本文主要做了以下几个方面的工作:首先,介绍相关的碰撞理论知识,运用PAMCRASH软件对压溃管进行静态压缩试验,落锤试验和两车相碰三种碰撞仿真分析。并对静态压缩试验中的部分仿真结果与青岛四方研究所进行的试验得到的数据进行对比分析,确保仿真试验的准确性,为后续仿真的进行奠定基础。其次,介绍了响应面的基本思想和基本理论知识。采用了2因素5水平的全因子试验设计方法,在设计区间内选取了25个设计样本点,并通过样本点处的指标值,采用响应面法对薄壁圆管进行抗碰性优化分析,得到比吸能拟合函数。最后,提出了一种将碰撞软件PAMCRASH和多学科优化软件iSIGHT有机地结合在一起的优化设计方法,该方法是利用PAMCRASH软件的计算结果文件生成一个脚本文件,把脚本文件导入iSIGHT后,定义优化目标、设计变量及约束条件,然后采取一定优化方案来进行优化设计。