心脏瓣膜力学特性研究是人工瓣膜及组织工程瓣膜结构分析、设计、计算的力学基础。为获得瓣膜力学特性，设计了一套高精度心脏瓣膜双轴拉伸系统，通过对瓣膜组织进行平面双轴拉伸试验，获得应力-应变力学数据。基于弹性力学及连续介质力学理论建立了瓣膜本构模型，描述瓣膜应力-应变力学关系；与其他研究者建立的本构模型进行对比可知，本文建立的本构模型更能精确反映心脏瓣膜应力-应变力学关系。本文主要研究内容及结果如下：　　首先，根据瓣膜自身特性研发了一套心脏瓣膜双轴拉伸测试系统。系统上位机采用LABVIEW语言编程，提供可视化的图形编程方式，可便捷地连接硬件设备；下位机使用步进电机控制器，基于数控编程语言，对用户控制机械模块的运动提供了灵活性；PCI6010数据采集卡和微力传感器提高了力学信号采集的精度；运用工业相机采集图像并采用MATLAB进行数字图像处理，针对图像上的标记点，编写了一套可自动识别程序，该程序不仅满足了变形量精度计算要求而且提高了工作效率。将本系统与国外较高精度系统的测试数据进行对比，数据对比的差别范围在0.4%-3.4%。　　然后，基于该双轴拉伸系统对猪的二尖瓣前瓣进行双轴（周向和径向两个方向上）拉伸试验，通过大量试验分析对比，选出最优的瓣膜夹持方法；基于该夹持方式进行20次拉伸试验。根据弹性力学及生物力学理论进行一系列计算分析，获得瓣膜组织应力-应变力学数据。最终得出二尖瓣前瓣为非线性各向异性的粘弹性材料，周向具有较大刚度，径向具有较大延展性，周向和径向力学耦合性较明显，且呈现出应力松弛现象。　　最后，对二尖瓣前瓣应力-应变力学数据进行分析，通过一系列理论推导，建立了描述瓣膜组织力学特性的本构方程，基本形式表示为六个材料系数组成的应变能函数， W=c1(I1-3)3+c2(I1-3)2+c3(I1-3)+c4(eQ-1)，该方程为三次多项式加指数项形式的应变能函数；基于MATLAB使用非线性最小二乘法，得到表征二尖瓣前瓣横观各向同性和超弹性力学特性的相关材料参数。为了验证此方程的精确性，将文中建立的应变能函数与单指数项应变能函数和一次多项式加指数项应变能函数使用同一组数据进行参数拟合，对三种模型拟合出的结果进行数据分析与相关性系数对比，证明提出的三次多项式加指数项应变能函数能够更精确地表征二尖瓣前瓣力学特性。