生物力学是一门应用力学与生物学交叉的学科。它的研究对象不仅涉及到医学、体育运动方面,而且已经深入到了交通、宇航、军事等领域。传统的生物力学常用的研究方法主要有临床研究、志愿者实验、人尸体实验、假人实验、动物实验、数值模拟等。其中数值模拟以其成本低、可操作性强、安全性好等优点越来越被广泛的采用。由于生物力学领域涉及的问题往往具有模型复杂、形变量大、载荷速度快、应变率高等特点,常用的有限元方法在进行数值仿真时,往往会面临前处理建模困难、计算时网格畸变等问题。无网格法以其前后处理简单、只需要节点信息、无网格依赖性等特点,便于复杂模型的建立、离散和分析,特别适合用来处理外形复杂的生物力学模型。为了将无单元伽辽金法法应用到人体骨骼冲击问题研究中,本论文研究做了如下几方面工作:首先,系统的介绍了人体生物力学的研究方向和方法。通过对现有人体骨骼建模方法的研究对比,得到了适合人体骨骼冲击问题模型的建模方法。该建模方法具有应用范围广、精度高、建模方便等优点,并以此建模方法建立了人体股骨和颅骨生物力学模型。其次,研究探讨了无单元伽辽金法基本理论和其中的几个关键问题,即:权函数的选取原则、影响域半径的确定方法、积分方案的选择以及边界条件的处理。为本论文研究奠定了理论基础。并用泰勒杆冲击实验对EFG法的几个关键参数进行分析,得到了适合本次研究的关键参数。最后,利用无单元伽辽金法对人体股骨和颅骨的生物力学冲击问题进行了数值模拟,分析探讨了冲击过程中应力峰值的大小、应力集中常发部位以及应力在人体骨骼内的传播过程。并将结果与有限元进行对比,结果表明两者具有很好的一致性。无单元伽辽金法可以作为一种有效的方法应用在人体骨骼生物力学冲击问题分析中。