通过有限元的方法来研究儿童头部损伤生物力学已成为一种重要手段,研究成果可为儿童头部损伤提供保护措施,特别是在车辆安全领域内的儿童头部保护设计提供重要的参考。由于造成头部损伤的因素很多而非常复杂,在各种可预知情况之下,颈部对头部的自然约束在很大程度上会影响儿童头部损伤的力学响应,从而影响对儿童头部损伤预测的准确性。本研究基于国内外几十年来针对儿童头部损伤模型以及损伤生物力学机理的研究,探讨三岁儿童颈部约束对颅脑损伤响应的影响。应用三岁儿童头、颈部有限元模型,通过比较有、无颈部约束的头部对撞方式,结果显示颈部约束对同一作用力下的头部损伤基本没有影响。而通过比较相同速度的头部正面和侧面和钢板碰撞,有颈部的头部的生物力学响应跟无颈部约束的生物力学响应有比较大的差异,不同方向三岁儿童头部撞击钢板,颈部约束对生物力学响应的影响也是有所差异。为探究头部受到旋转载荷时颈部对头部颅脑响应的影响,通过有无颈部约束的头部施加相同的角速度-时间曲线,颈部约束对头部的生物力学影响基本没有。当头部在旋转力矩作用下的时候,颈部约束对头部的运动状态以及生物力学响应都有很大的影响。通过模拟安全气囊冲击下颈部对头部损伤响应的影响,距离安全气囊相同距离下,颈部约束影响儿童头部的运动,并且导致头部受到的载荷有差异,从而影响了头部的生物力学参数。所以在模拟三岁儿童头部受到安全气囊冲击时,预测头部损伤的时候应该考虑颈部的约束对颅脑响应的影响。