随着轨道车辆的提速，列车安全防护技术的研究变得尤为重要，由于胀管式缓冲器具有易于加工、调整方便、工作稳定等优点，胀管式缓冲器常被应用于车钩缓冲装置中，作为被动安全防护系统中的一部分，起缓冲吸能的作用。目前国内高速列车数量在不断增多，胀管式缓冲器需求量增大，面对国内在用城轨系统中车钩缓冲装置全部采用欧洲厂商产品这一现状，国内对胀管式缓冲器的研究以达到能投入生产及应用的目的就显得尤为重要。基于此，本文利用理论、仿真与试验的方法对胀管式缓冲器进行了吸能特性与优化设计研究，希望对推进本国胀管式缓冲器的制造有所帮助。首先，本文进行了胀管式缓冲器准静态压缩试验，研究了扩径量、壁厚和锥角对胀管式缓冲器吸能特性的影响。并用来验证后续理论模型与数值模拟的正确性。其次，由于现有的压溃力数学模型与实际情况相差很大，考虑到前人的研究成果忽略了胀管扩径变形时弯曲所产生的附加应力的作用，本课题推导了考虑胀管扩径变形时弯曲所产生的附加应力的压溃力数学模型，并通过与试验结果进行对比，指出理论模型不具有现实指导意义。再次，利用ANSYS/LS-DYNA软件进行与试验相同的数值模拟研究，通过与试验结果相比较，得出仿真得到的压溃力-位移曲线的形状与压溃力的大小与试验非常接近。证明胀管式缓冲器的数值模拟研究对胀管式缓冲器设计具有实际指导意义。并且通过进行不同速度的数值模拟研究，比较结果曲线得出速度对压溃力-位移曲线的形状无影响，只对压溃力大小有影响，且影响不大。证明了对胀管式缓冲器进行准静态压缩试验具有现实指导意义。最后，进行有预成型扩径段的胀管式缓冲器的优化设计数值模拟研究，得出对于一个固定内径与壁厚的胀管式缓冲器存在一个固定的扩径量使其吸能效率最大，并且相同内径的胀管，厚度越大，使其接近理想吸能效率的扩径量也越大。为胀管式缓冲器的优化设计指明了方向。