汽车碰撞事故统计显示，近年的正面碰撞中乘员腰椎发生骨折的频率呈现上升的趋势，而目前的汽车交通碰撞实验法规中关于腰椎损伤的评价标准却并不完善，正确预测正面碰撞中腰椎的损伤程度并提出其评价标准是一个亟待解决的问题。为探究正面碰撞中乘员腰椎损伤的机理，本研究对现有GHBMC人体模型的腰椎部分进行了改进，建立了一种符合生物力学特性的人体腰椎有限元模型。并以改进的腰椎局部模型为对象，分析了在不同冲击速度、冲击方向、接触摩擦系数和接触物刚度这些因素对腰椎损伤影响的敏感性。在此基础上，将改进后的腰椎模型还原到人体模型中，进行完整的正面碰撞仿真，以探究在正面碰撞中腰椎骨折的机理。　　通过Taguchi交叉实验设计和方差分析，冲击速度对腰椎损伤的影响最为显著，冲击速度越大，腰椎损伤风险越大。接触物刚度对腰椎损伤的影响也是显著的，接触物刚度越大，腰椎损伤风险越大。而冲击角度、接触摩擦系数对腰椎损伤的影响未达到显著标准，但有一定的趋势:冲击角度越大，腰椎损伤风险越小;接触摩擦系数越大，腰椎损伤风险越大。在整人正面碰撞仿真中，上半身向前弯曲，对腰椎造成了压力。同时人体由于惯性的作用向前运动，与座椅之间产生了压力，从而造成了对腰椎的挤压，在两者的共同作用下，腰椎承受了较大的轴向载荷，因此易发生骨折。　　本课题完成了具有高生物力学特性的腰椎有限元建模，结合实验数据与仿真，分析了各腰椎致伤因素的敏感性，系统地研究了正面碰撞中腰椎损伤的机理。