为深入了解脑组织生物力学特性、生物力学试验方法和脑部损伤生物力学的研究现状，基于国内外学者对脑组织的生物力学研究成果，针对脑组织材料力学试验方法及生物力学特性的分析进行综述，并归纳现有文献的头部有限元模型中用于模拟脑组织的本构模型及材料属性，为脑组织损伤的有限元建模提供参考，并为研究脑组织的损伤机理和损伤预测提供依据。

为研究正面碰撞工况大角度坐姿条件下乘员非接触损伤，通过调整靠背角度、座垫角度等条件，以及采用气囊起爆延时和环抱式气囊，进行了滑台试验。试验结果表明：大角度坐姿下的乘员，脑部组织剪切失效、颈部弯曲弯矩损伤、心脏主动脉拉断、胸椎挤压断裂风险均有所提高，且通过气囊适时起爆和采用环抱式气囊均不能有效解决。进而指出，对于前排大角度坐姿乘员，采用根据乘员坐姿适时起爆正面气囊与膝部气囊的组合方式进行保护是一种研究方向。

为研究正面碰撞中座垫约束对大角度坐姿乘员的保护作用，针对后排座椅靠背倾角45°坐姿乘员，分别采用10°、27°座垫角度、带气囊座垫进行了滑台试验，结果表明：正面碰撞中，座垫气囊对大角度坐姿乘员没有保护作用；座垫角度由10°增大至27°时，处于大角度坐姿的后排乘员第十二胸椎（T12）的轴向力可下降约40%；最大胸部变形量位于带扣侧，随着座垫角度增大，最大胸部变形部位向下方移动且最大胸部变形量增大，当座垫角度达到27°时，最大变形量可超出高性能限值16.9%。因此，对于后排零重力座椅，座垫角度应在10°~27°范围内选择以平衡胸椎和胸部损伤，胸椎轴向力偏大时增大角度，胸部变形量偏大时减小角度。

为研究在不同正面碰撞加速度波形及安全带是否预紧、限力的条件下，采用婴儿提篮约束时Q1.5假人头部、颈部、胸部的损伤情况，选取3款不同实车按照GB 11551—2014《汽车正面碰撞的乘员保护》的规定开展试验得到B柱加速度曲线，通过加速滑台进行模拟复现，并参照《C-NCAP管理规则（2024年版）》正面100%重叠刚性壁障碰撞试验中Q3假人试验的评分指标，对车辆在Q1.5假人试验中的表现进行评分。结果表明：碰撞过程中安全带预紧时肩带产生斜向上的拉力会导致头部受到较大冲击；当碰撞加速度一致时，安全带预紧对头部、胸部合成加速度峰值及其累积3 ms合成加速度、HIC₁₅、腰带力峰值、颈部剪切力最小值、颈部弯矩最小值的影响大于限力，肩带力峰值则为限力影响大于预紧；对假人损伤的影响程度由高到低依次为碰撞加速度波形、安全带是否预紧、安全带是否限力；假人胸部损伤最大，颈部损伤最小。

为同时满足配置麦弗逊和双叉臂前悬架车型的小偏置碰撞性能要求，针对麦弗逊和双叉臂前悬架在正面25%偏置碰撞工况中的变形模式及结果差异进行原因分析，通过增加门槛前端吸能块、弱化前指梁和A柱前端、设置门洞前部缓冲区域等措施对该车型进行了结构优化，并应用LS-DYNA仿真、实车试验验证了安全策略和优化措施的有效性，试验中车辆结构等级评定为优秀。

为降低行人交通损伤中Day Ⅱ型骨盆新月形骨折的损伤影响，采用有限元分析方法比较了不同内固定方式对Day Ⅱ型骨盆新月形骨折脱位（CFDP）的生物力学影响。在人体骨盆有限元模型的基础上，依据人体解剖学理论，构建Day Ⅱ型骨盆骨折模型及4种不同的内固定仿真模型，即1枚骶髂螺钉与1枚髂骨螺钉（S1+I1）、2枚骶髂螺钉与2枚髂骨螺钉（S2+I2）、3枚重建钛板（P3）、1枚S₂AI螺钉与2枚髂骨螺钉（S₂AI1+I2），依据骨盆模型的整体刚度、整体应力分布，髂骨、内固定应力差异性及骨折线的应力和位移差异性综合评价不同内固定方案的优劣。研究表明：P3方案和S₂AI1+I2方案相较于另外2种内固定方案的刚度更大，更接近正常模型，未受损侧的应力分布也与正常模型的应力分布更加接近；P3方案因重建钢板与皮质骨直接接触，导致重建板与髂后下棘等部位的应力较大，不利于骨折愈合；S₂AI1+I2方案在骨折线上应力及位移分布方面更接近正常模型。Day Ⅱ型骨盆新月形骨折脱位应采用1枚S₂AI螺钉与2枚髂骨螺钉内固定，能够在不增加其他内固定方案的情况下达到理想的内固定效果。