为进一步提高机车车辆结构耐撞性,以市域列车为研究对象,基于多体动力学仿真和相关标准选取了8个典型初始状态,形成碰撞分析工况,研究了不同列车初始状态对碰撞响应的影响。在分析列车碰撞响应的基础上,从减小钩缓稳态力、平衡作用位置等方面,提出了提高列车碰撞稳定性的思路和方案,并对碰撞风险评价提出建议,具有重大的现实意义和理论价值。首先,建立了市域列车的多体动力学仿真模型,分析提取了单车点头、沉浮、摇头和横摆4种典型几何姿态作为单车级初始状态,同时结合相关标准补充了4种列车级初始状态,由此形成碰撞分析工况。为了更准确地模拟钩缓动态力学响应,建立了牵引杆压溃仿真有限元模型,计算分析了牵引杆从压缩到失稳的响应过程和动态力学特性,得到其临界失稳载荷在2220kN左右,并在此基础上建立了包含刚柔耦合车体、轮轨弹性接触和等效力元的列车碰撞有限元模型。然后,建立了单车碰撞的动力学方程,分析总结了列车碰撞中点头和摇头运动的正反馈机制,提出了一种归一化处理方法,用以分析某一类型碰撞响应的平均水平。在此基础上,计算了不同初始状态下的列车碰撞模型,结合仿真结果分别研究了各初始状态对列车碰撞响应的影响规律,分析了典型碰撞响应的发生机理。分析发现:(1)碰撞响应的正反馈机制由钩缓作用主导,是引起列车不稳定响应的重要因素;(2)列车级初始状态对碰撞响应的影响程度各不相同,但不同类型的碰撞响应各有主导因素,其中外界输入的影响是普遍的;(3)单车垂向初始状态仅对邻近位置产生影响,而横向初始状态的影响扩大到整列车,列车响应水平增幅近500%,对列车响应的影响程度从大到小依次为初始摇头、初始横摆、初始沉浮和初始点头;(4)碰撞中,一般头车二位转向架二位轮对脱轨风险最大,车体垂向运动过大带起轮对以及横向运动过大导致爬轨是脱轨风险的主要来源,其中,(z=-40)工况轮对被车体带动抬升37.912mm,脱离轨道约束,(β’=+0.003)工况轮对爬轨高度达22.285mm,邻近脱轨。最后,提出通过增加防爬防偏吸能装置并降低钩缓稳态力来改善列车碰撞稳定性,仿真结果显示S_A2界面车端垂向高度差和横向错动量分别减小了41.006%和78.524%,有效地抑制了列车的爬车趋势和横向响应。为了降低碰撞风险,提出结合车体响应姿态来评价列车脱轨,并建议对车端垂向高度差和横向错动量等车间差异和碰撞界面的不对称性作出限制。