在人-车碰撞的交通事故中,下肢是首先受到冲击的部位,因此遭受更大的损伤风险。虽然下肢损伤一般不致命,但是会给受害人带来长时间的伤痛,并带来沉重的经济负担。中国行人保护起步较晚,相关行人保护法规均为参照国外法规制定,尤其是用于新车评价规程(NCAP)的冲击器均为参照国外人体尺寸设计,这就导致相关的行人保护研究可能并不能保护中国行人。同时部分研究证明肌肉主动力在人体碰撞损伤中起着重要的作用。根据上面的介绍,本文主要完成以下工作:首先进行大量的人体测量学数据调查,定量的对比第5、50、95百分位中国人体与欧美人体在下肢测量学数据方面的差异。然后在现有乘员模型的基础上,通过调整姿势,添加脂肪组织,提高下肢有限元模型在碰撞中的动力学响应。接着基于经典的生物力学实验,对改进的有限元模型进行从部件到组件最后到整体的全面验证。最后利用与汽车碰撞的案例,对比分析了与THUMS模型的响应差异,以及对比了肌肉激活与未激活模型响应的差异。通过分析对比人体测量学数据发现,中国人与欧美人在下肢测量学方面确实存在差异,尤其是中国人与美国人在小腿数据上面的差异,基本在10%左右。模型验证结果表明,改进后的有限元模型具有较好的运动学响应和生物力学响应,仿真结果与实验结果基本一致,该模型可以用于行人下肢损伤分析。与THUMS模型的响应对比发现,由于两者高度不同,导致行人运动学响应有明显不同,同时膝关节损伤参数也有一定差异,因此身高差异对行人损伤的影响不应该忽略。分析对比了肌肉激活与未激活模型的响应发现,肌肉主动力对运动学响应影响不大,但是发现肌肉主动力会减缓膝关节剪切位移的变化速度,对行人提供一定的保护作用。这些研究结果对以后行人下肢保护及研究方向提供一定参考。