本文研究ZrO₂/HA（二氧化锆/羟基磷灰石复合材料）、ZrO₂/β-TCP（二氧化锆/β-磷酸三钙复合材料）骨替代材料的力学性能和n-HA/PA66（纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料）、ZrO₂/HA、ZrO₂/β-TCP三种骨替代材料在骨折股骨的运用上的力学特性分析,为骨折股骨治疗提供了力学参考。本文运用Mori-Tanaka方法研究ZrO₂/HA和ZrO₂/β-TCP复合材料的力学性能,分析ZrO₂体积分数对基体材料的体积模量的影响。运用ANSYS的APDL参数化编程建立ZrO₂/HA和ZrO₂/β-TCP复合材料的代表体单元,研究分析不同ZrO₂体积分数下的复合材料的变形、应力分布情况,研究ZrO₂对HA和β-TCP基体材料的弹性模量和泊松比的影响。制定了3D光固化打印方案,以及烧结方案,分HA基体材料的粒径为纳米、微米,制备了两种ZrO₂/HA复合材料,分析复合材料的表面形貌特征。本文运用逆向建模方法,使用mimics对股骨骨折CT图像数据建立了骨折股骨模型。使用GeomagicStudio软件优化处理,建立有限元分析模型,研究在人体正常步行的股骨所受载荷下,分析骨折股骨相比于正常股骨在力学性能上的变化。针对n-HA/PA66、ZrO₂/β-TCP、ZrO₂/HA三种不同的骨替代材料,本文研究三种骨替代材料在植入骨折股骨的变形和应力分布情况,分析不同骨替代材料的修复骨折股骨力学性能的效果。研究植入不同骨替代材料下的骨折股骨在冲击载荷下的变形和应力分布情况,分析在冲击载荷下的不同骨替代材料的植骨修复效果。基于骨折病例的临床预期治疗是使用内固定的方法,分析了不同内固定方式对骨折股骨的影响,分析了三种骨替代材料在内固定法后的植骨效果。