本文以某军用非承载式反地雷伏击车为研究对象,通过动静态压缩实验和缺口拉伸试验获得整车主要材料的动态特性参数,对研究对象进行底部爆炸冲击防护试验,评估其安装“V”型防护组件后的防护性能,结果显示载员位假人多项数据超出试验标准,表明其防护性能不满足标准要求;建立台架、防护组件及乘员约束系统有限元模型,根据试验要求建立相同边界条件,基于ALE流固耦合的算法对其进行计算,根据仿真与试验中的车内地板最大变形量和乘员下胫骨力的误差验证有限元模型精度,同时根据车架和假人的动态响应分析防护方案中不足之处。在此基础上,针对车架重新改进原始防护方案,在改进防护方案中增加薄壁吸能结构,对比了单腔薄壁结构与多腔薄壁结构的防护性能,随后对比车架强度以及新增薄壁结构连接方式、截面形状、材料、布置方式和数量对防护性能的影响。最后针对改进后防护组件进行多参数、多目标优化设计,选择车架强度、多腔薄壁结构强度及厚度为设计变量,以地板变形量为约束,以下胫骨力为优化目标,根据DOE结果建立近似代理模型并验证代理模型精度,对代理模型进行迭代求解并筛选出帕累托解集,最后根据实际工程要求在帕累托解集中选择最优解。将最终优化后的变量参数代回仿真模型求解,计算结果表明优化后防护组件防护性能远优于传统防护组件,车内乘员损伤满足防护标准要求。