交通事故的头部损伤是重伤和死亡的主要伤害形式,给社会和家庭带来了严重的经济和精神伤害。在头部伤害的案例中,颅骨骨折是主要的伤害形式之一。交通事故中的冲击将导致颅骨骨折,一般性的颅骨骨折头皮完整,不伴有脑损伤,多为闭合性损伤,但粉碎凹陷骨折则常伴有硬脑膜和脑组织损伤,甚至引起颅内出血而危及生命。颅骨损伤研究内容主要包括骨折形式、损伤机理,耐受限度及防护措施等,研究颅骨损伤对了解大脑损伤的机理、头部的安全防护、汽车安全结构的开发、法医学的事故重现等都具有重要的意义。颅骨损伤研究的方法中,有限元法是目前最主要的方法之一。利用有限元法对颅骨进行建模和仿真分析,是最灵活、成本最低、最有效的研究手段之一。本文基于有限元法开展颅骨高仿生度精细建模研究,根据真实的颅骨结构对颅骨进行区块划分,并在尽可能避免对结构进行简化的前提下对颅骨进行有限元网格划分,获取与真实结构几何高度一致的颅骨模型。为了进一步提高模型的仿生度,依照密质骨、松质骨结构的差异,采用以体单元建模密质骨、壳单元建模松质骨的新的建模方法。同时,颅骨内部的窦结构也被准确描述。本文研究的主要内容如下:基于50百分位中国成年男性头部CT扫描数据获得了人体颅骨的三维几何模型;根据真实的颅骨结构构成进行有限元模型划分,精细刻画了颅底、眼眶、面颅区域的不规则骨结构,同时精细的描述了颅骨上的孔、洞结构;采用“三明治”结构建模颅骨的“密质骨-松质骨-密质骨”夹层结构,密质骨采用六面体单元,松质骨采用三角形壳单元;颅骨上的窦结构也被精确建模。基于现有文献定义颅骨的材料特性,并基于现有文献颅骨实验研究的成果进行广泛的仿真验证,包括Yoganandan液压锤冲击实验、Verschueren双摆锤实验、Allsop面部撞击实验、Nyquist鼻骨撞击实验,给出了损伤模式、受力曲线的对比结果,同时,也给出了有限元分析的应力、应变结果,并依照结果进行了伤害机理的评价。将建立的颅骨模型(模型一)与2015年吉林大学的颅骨模型(模型二)进行比较并进行面骨的仿真分析,将本文模型的松质骨壳单元结构换成体单元结构(模型三),分析不同松质骨结构对颅骨损伤响应的影响,给出了模型在预测能力方面的差异。研究主要比较分析碰撞过程中含窦区域刚度对颅骨整体损伤以及小范围区域损伤的影响以及松质骨不同结构对颅骨损伤响应的影响,为以后颅骨损伤研究模型的构建提供依据。