生物力学建模及数值模拟技术已成为骨外科、口腔、人体防护等相关问题研究的一种重要手段.针对脊柱、口腔、眼部、膝关节、头颈等医学、防护相关问题,开展骨生物力学建模与应用研究.1、冲击损伤的生物力学建模及应用研究伴随着交通、体育运动、航空航天及特种职业人体冲击损伤率及危害数量的居高不下,冲击损伤机制研究对于损伤认识和防护显示出越来越重要的意义.而基于生物力学建模的损伤机制和防护方法研究已成为其中最重要的手段之一.围绕头部、脊柱、足踝膝、眼球等不同部位的冲击损伤开展生物力学仿真研究,(1)探索了啄木鸟啄木过程头部三维运动学特征、解剖结构及组织学、啄木鸟头部三维有限元模拟研究,分析并揭示了啄木鸟头部解剖结构及材料特性在抵抗冲击过程中对脑组织的保护作用.(2)建立了包括人体头颈、胸、腰部椎体、间盘和韧带的非线性有限元模拟型平台,据此研究了飞行员弹射、过载、及过载约束的生物力学影响特征.(3)建立了包含足、踝、膝的生物力学模型,运动学和有限元应力数值模拟结合着陆试验运动捕获、足底力、肌电分析,研究了伞兵着陆损伤的生物力学机制和防护方法.(4)开展眼部生物力学建模及模拟研究,建立了一个全眼球有限元模型,它包括了视网膜、角膜、巩膜、晶状体,玻璃体、房水以及眼眶等重要的眼组织.