世界范围内的军事行动和工业事故等爆炸事件造成的人员伤亡数量在不断的增多。因此,对爆炸冲击波作用下人体创伤和泡沫材料对冲击波衰减的机理进行研究具有非常重要的科学意义。利用有限元程序模拟爆炸场中人体的创伤效应,已经成为常用的方法。本文通过建立不同装药质量的爆炸场模型,将计算的爆炸冲击波的超压值、正压作用时间与试验数据对比,研究发现采用炸药起爆的方法模拟爆炸冲击波创伤问题存在一定的局限性。针对这些问题,提出了平面冲击波方法,参考气体线性多项式状态方程,将冲击波的压力-时间曲线转变为单位体积内能-时间曲线,再应用内能修正公式校正该曲线,计算获得的冲击波参数与试验数据基本一致。利用该方法可以有效地模拟爆炸冲击波,为研究冲击波创伤机理提供了技术途径。爆炸冲击波与人体胸部作用时,生物器官会产生怎样的创伤特征,这是创伤领域所关心的问题。基于CT图像建立了人体胸部三维有限元模型,依据各个生物器官的材料特征,选择合理的材料模型与参数,利用平面冲击波方法,研究不同爆炸条件下冲击波与人体胸部作用的力学过程。根据各个器官运动的速度差,预测创伤区域,给出肺组织的压、拉应力及剪切应力的变化规律,分析肺组织创伤区域的分布,了解环境因素对爆炸冲击波创伤效应的影响。模拟结果与理论、试验数据对比,结果基本一致。该计算方法可以有效地获得冲击波创伤特征,为深入研究爆炸冲击波创伤机理提供了一种方法。定量评估爆炸冲击波对人体肺组织的创伤效应,也是创伤领域所关注的问题。本文依据Lobdell的人体撞击创伤模型,进行有效地修改与完善,建立了爆炸冲击波作用下的人体胸部动力学模型,推导模型的动力学方程,选择合理的数值方法,将冲击波参数加载到模型中作为边界条件,计算胸部的运动速度、位移、肺腔压力、肺组织中的压力波参数及归一化功,分析参数的变化规律与冲击波强度、创伤效应的关系。利用归一化功为创伤指示参数,明确肺组织中各个创伤等级的分布情况,其结果与INJURY8.2的计算结果基本一致。研究表明,建立的人体胸部动力学模型,可评估不同爆炸环境下的冲击波对肺组织创伤效应。冲击波与泡沫材料相互作用时,它们之间会发生怎样的动力学行为,这是研究者所关心的问题。试验研究了冲击波与泡沫材料作用的力学过程,定量分析冲击波的超压值及正冲量损失,计算冲击波的入射、反射、透射的参数。研究表明,材料固体相的形变及其对冲击波的反射均会衰减冲击波的强度,并且冲击波在内部叠加产生的内耗也衰减了冲击波的强度。泡沫材料具有的低密度、吸能的特点,为个人防护材料的设计提供了一种选择。参照泡沫材料的显微结构,建立微观简化的泡沫单元有限元模型,在泡沫材料模型的前部、内部及后部等关键位置设置压力监测点,研究冲击波与材料作用时,发生反射、透射的现象。根据典型时刻的冲击波与材料作用的压力云图,了解泡沫材料对冲击波的衰减特征。有限元模型对冲击波的超压值、正冲量衰减的结果与试验数据基本一致。表明本文采用的计算模型及方法是合理有效的,为研究泡沫材料对冲击波衰减力学机制问题,提供了一种可选的方法。