近年来，构建真实的人体有限元仿真模型已成为头颈部损伤生物力学研究的重要手段，但尚有一些关键科学问题需要解决，包括医学图像准确分割、有限元网格整体质量控制、生物组织材料参数难以统一和损伤阈值难以预测等。颅脑不同结构材料本构关系的研究，是构建有限元模型的基础之一，有限元模型需要更有效的生物材料本构方程。颈椎挥鞭样损伤是交通碰撞事故中最常见的损伤，其力学致伤机制尚未完全阐明，如何准确预测损伤阈值是挥鞭样损伤生物力学机理研究所必须解决的重要问题。本研究结合现代医学成像和多种网格剖分技术，采用非线性黏弹性材料和多目标优化方法，获得较高精确度的头颈三维有限元网格，构建符合非线性黏弹性材料特性的本构模型，揭示典型颈椎挥鞭样损伤的力学机理。为头颈部有限元模型的应用奠定坚实的科学基础。