据有关部门统计，在全国高速公路发生的交通事故中，追尾碰撞事故次数所占的比例位居首位。高速追尾碰撞事故极易导致汽车的燃油箱损坏，造成燃油泄漏并引发火灾，致使出现严重的人员伤亡。因此，如何有效地减小追尾碰撞燃油泄漏的风险，减少伤亡，提高汽车追尾碰撞结构安全性，是一个迫切需要解决的问题。本文以某SUV为研究对象，根据我国GB20072-2006《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》，建立追尾碰撞仿真模型，并验证了模型建立的准确性。本文针对追尾碰撞中汽车尾部结构的耐撞性和汽车燃油系统的安全性，对车体变形、车体尾部主要部件的吸能量和变形情况、燃油箱最大塑性应变值以及车体加速度进行分析，找出了车体尾部结构存在的问题。后纵梁变形不合理，车体尾部吸能区吸能量不足，汽车尾部结构耐撞性较差，这些问题也直接导致了燃油系统安全性的下降。首先，对后纵梁进行了结构改进，后纵梁采用激光拼焊板的设计，有效地提高了后纵梁的耐撞性。在改进模型的基础上，以车体尾部吸能区吸能量、燃油箱的最大塑性应变值等为评价指标对车体尾部主要吸能部件即保险杠防撞梁、保险杠支架、后纵梁末端、后纵梁本体进行材料匹配研究，找到了最优材料匹配方案。经过仿真验证，该方案能有效地提高追尾碰撞尾部结构的耐撞性以及燃油系统的安全性。在材料匹配方案基础上，考虑成本及轻量化的要求对这四个部件的厚度进行优化设计，并验证了优化方案的可行性。通过上述方法，有效地增强了SUV尾部结构的耐撞性，提高了燃油系统的安全性，为以后在SUV高速追尾碰撞结构安全性这个方面的研究提供了参考方法。