汽车追尾碰撞是常见的交通事故类型,而因该类事故所导致的人体的颈部损伤可危及当事者生命安全。随着现代科技的迅速发展,借助于电子计算机技术,运用有限元模型,探索汽车追尾碰撞中引发人体颈部损伤及其功能障碍的生物力学原理,对于颈部损伤的事先预防,事后诊断、治疗和康复具有重大意义。本研究以人体颈椎的真实解剖学为基础,运用有限元建模技术,构建六岁儿童颈椎的高生物仿真模型。首先,借助医学影像软件MIMICS提取了六岁儿童CT图片的颈部各组织,并重构具有三角形曲面的几何模型,主要包括C1-C7颈椎、T1胸椎以及16块主要肌肉；其次,利用逆向工程软件Geomagic Studio对初始组织几何模型进行修补和平顺处理,生成具有NURBS曲线(Non-Uniform Rational B-Splines)的CAD模型,为后续网格划分做准备；再次,应用网格划分软件TrueGrid和Hypermesh对颈椎几何模型进行网格划分和网格优化,构建整个颈椎有限元模型进而构建了完整的六岁儿童颈椎有限元模型,最后根据志愿者实验,设置仿真实验的边界阈值,并根据碰撞实验的边界条件进行加载,模拟在相同条件下颈椎的碰撞响应,并与汽车追尾碰撞所做的志愿者实验进行结果对比,完成儿童颈椎模型的验证,研究结果显示,志愿者模拟实验中头部相对于T1胸椎冠状面的轴向位移和法向加速度数据显示与模型结果保持一致。模拟实验证明模型是有效的,可以应用于碰撞实验或者医学研究。本文基于大量的文献研究,在前期研究的基础上,以颈部建模方法为研究视角进行了深入探讨,并成功构建了一套全面细致的汽车追尾碰撞过程中颈部损伤的有限元建模方法。有限元建模方法包括三坐标建模、几何尺寸建模以及CT扫描建模。研究者从建模精度、建模效率角度考虑,统筹三类建模方法的优缺点,遴选CT扫描建模方法,该方法不仅兼具良好的建模精度与效率,而且CT数据来源于人类活体,在最大程度上保障了数据的准确性和可靠性。此外,本研究还创新引入映射网格划分法,该方法通过精确调控单元网格质量和数量来确保模型的几何精度,并在很大程度上提高了建模数字运算的效率。在本文的模型验证部分,研究者突破传统应用单一数据检验的局限性,充分采集多类别数据源,以保证该模型的科学性、可行性和推广应用性。