头颈部建模在交通安全和航空救生等领域常见损伤分析和个体防护中有广泛的应用，其中使用最多的就是多体动力学模型和有限元模型。这两类模型不仅在建模方法上有比较大的差异，在确定模型参数时也采用了不同的路线。尽管研究人员已经对颈椎的准静态加载特性进行了深入研究，并获得了比较准确的准静态建模参数，颈椎模型对动态载荷的响应结果仍然只能通过一些运动学参数进行间接验证，颈椎中一些组织的粘弹性材料属性缺少准确的数据。因此头颈部模型对动态载荷，尤其是冲击载荷的响应过程，仍有待进行深入验证。目前在头颈部多体系统动力学建模中，通常使用集总的缩放系数和估值来考虑模型的粘弹性特征和阻尼效应，而有限元建模也采用了一些非直接测量的参数来定义组织的粘弹性特点。本文以C6-C7颈椎节段为例，采用文献中广泛使用的典型方法和参数分别建立了包含椎体、椎间盘、韧带和小关节的颈椎有限元模型，和包含集总关节、韧带的多体动力学模型。准静态载荷验证结果表明这两个模型都能很好的符合实验数据，但二者对不同水平动态载荷的响应过程出现明显差异：由于无法考虑纤维环动态硬化效应和阻尼效应，有限元模型的动态刚度水平显著低于典型多体动力学模型，而现有多体动力学模型对这些动态刚度和动态硬化现象的描述也尚未完善。这些问题将导致两种建模方法用于评估损伤部位和损伤程度时出现不同的结论，是目前头颈部建模研究中需要引起重视的问题，应在后续工作中获得更准确的主要软组织的粘弹性材料属性，以更好的描述软组织在动态载荷下出现的动态刚度现象。

典型颈椎有限元模型和多体动力学模型的动态刚度对比