长期处于汽车的振动环境下会引起严重的腰背痛等疾病,因此,振动对于人体的影响成为了研究者们关注的焦点。人体的生物力学模型不仅可以用于研究人体在振动下的生物力学特性,还有助于节省研究成本。本文面向人体振动响应特性和腰椎载荷先后建立了两种有限元人体模型,并人体振动响应特性的相关指标对模型进行验证,用于不同坐姿下的人体振动特性和腰椎载荷的分析。基于人体振动响应建立了简单有限元人体模型。该模型主要包含臀部（由下腹部到大腿部位）模型和由刚性梁组成的人体骨骼模型等部位,臀部模型通过各向同性的线性材料建模,骨骼之间的关节由转动关节模拟。将人体模型以“正常”坐姿落座于水平刚性座椅,并在白噪声垂向激励下进行振动响应计算。结果表明,该模型的垂向和水平动态等效质量的幅值及相位的计算结果与实验结果能够有效吻合。随后,利用该模型分别在1.61Hz、3.57Hz、5.31Hz和9.08Hz处提取出四阶在矢状面上的人体模态结果,并用于进一步分析人体的振动响应特性。建立了包含L3-L5节段腰椎的复杂人体模型。腰椎模型的椎骨设置为刚性材料,椎间盘的髓核和纤维环分别采用近似不可压缩流体材料和各向同性的线性材料建模,腰椎韧带则采用线缆单元模拟。经验证,腰椎模型的静态响应结果与第一阶垂向振动模态频率均落在其他文献的结果范围内。随后利用腰椎模型替换简单人体模型中的相应腰椎部位,获得了包含腰椎节段的人体模型。将振动响应特性指标的计算结果与实验结果之间的均方误差作为目标函数,并通过灵敏度分析选取软组织弹性模量等9个模型参数作为设计变量,展开了试验设计,拟合并验证近似模型,多目标优化等操作,对目标函数进行参数优化,并获得了一组最优参数结果。结果表明,优化后的人体模型在垂向激励下的垂向和水平动态等效质量、seat-to-L3以及seat-to-head加速度传递函数的计算结果与实验结果产生了良好的拟合。在“正常”坐姿下人体模型的基础上,通过对椎间盘夹角和骨盆旋转角的调整,获得了“直立”和“懒散”两种坐姿下的人体模型。利用三种坐姿下的人体模型分别提取出与简单人体模型的振型相似的4阶模态结果。随后计算并对比了三种坐姿下人体模型的L3/L4、L4/L5、L5/S1三个节段处椎间盘的静态和动态载荷特征,发现“懒散”坐姿下的椎间盘总载荷最大,且椎间盘静态载荷是引起三种坐姿下椎间盘总载荷之间差异的主要原因,而三种坐姿下的腰椎载荷动态结果并无很大差别。此外,通过改变模型参数分析了人体自身参数对腰椎载荷特性的影响。