汽车风挡玻璃是由两层钠钙玻璃和一层聚合物夹层在真空高压环境下粘结而成的一种简单复合材料。在人车正面碰撞事故中,行人头部可能冲击风挡玻璃并威胁行人安全。在风挡玻璃生产过程中既要考虑如何减少行人头部在冲击过程中受到的损伤,又要利用聚合物夹层减少玻璃碎片飞溅造成的伤害。因此,研究风挡玻璃冲击性能和行人头部受冲击下的损伤规律具有重要意义。国内外学者通常采用实验法、数值法和理论解析法研究风挡玻璃的冲击破坏过程。本文采用固有型内聚力模型数值方法研究人头冲击风挡玻璃的动态过程并讨论了人头在冲击过程中的损伤规律。首先,采用双线性内聚力模型对断裂问题进行描述,通过编写程序在有限元单元公共表面处嵌入零厚度内聚力单元,并采用内聚力单元本构模型描述玻璃材料断裂力学特性及玻璃-PVB层间粘结力学特性,从而建立了固有型内聚力风挡玻璃仿真模型。然后,根据EEVC标准,仿真了假人人头-风挡玻璃冲击过程,通过对比仿真、实验所得加速度曲线和裂纹形态,验证了固有型内聚力风挡玻璃模型的正确性与有效性,并进一步讨论不同层间粘结强度、PVB材料、冲击速度和冲击角度下,冲击力、加速度、HIC值、人头动能和风挡玻璃各层结构内能、损伤能的变化规律。最后,建立了行人人头仿真模型,通过Nahum人头冲击实验验证了行人人头模型的正确性,并采用行人人头模型冲击固有型内聚力风挡玻璃模型,仿真了行人头部冲击风挡玻璃的整个过程。讨论了冲击速度,风挡玻璃冲击位置,人头接触位置对头骨骨折、脑挫伤、SAH/SDH和DAI等颅脑损伤症状的影响规律。