中耳听骨链是一个非常典型的动力学系统,建立合理有效的中耳听骨链系统有限元模型,将有助于阐明中耳声音传导的力学机理,为中耳听觉的生理和病理研究提供一个完善的数学模型和研究平台,以便进一步为临床应用提供技术手段和理论依据。本文基于人体颞骨的连续组织切片和Micro-CT扫描得到的图像,经过计算机软件处理后建立了包括鼓膜、听小骨、韧带等在内的完整的中耳三维几何模型;在此基础上进行了中耳听骨链系统的有限元建模、分析和验证。首先,在三维几何模型的整合过程中,首次分析了砧骨和镫骨的连接方式对中耳听骨链系统有限元模型分析结果的影响,为确定合理的几何模型提供了必要的依据。由此,初步探索了砧镫关节的形态对中耳声音传导力学机理的影响。其次,对中耳听骨链系统有限元模型内外边界进行了合理的模拟和假设。在对基于组织切片数据的鼓膜有限元建模过程中,通过适当的单元质量控制,首次采用四边形和三角形混合单元这一高效高精度方法进行网格划分;作为中耳内边界的内耳淋巴液,根据其所表现的生理特性,将其等效为质量—刚度—阻尼系统,根据已发表的内耳淋巴液的物理特性,给出了等效模型合理的物理参数。第三,对所建立的单独的鼓膜有限元模型和整个中耳听骨链的有限元模型分别进行了分析和验证。通过对鼓膜的动静态响应分析,并将结果与其它文献中的计算和实验数据进行了对比,证实了本文所提出的基于混合单元中耳鼓膜有限元模型的可靠性;而对于整个中耳听骨链的有限元模型,则与已有实验报告和基于LDV的振动实测数据进行了对比,验证了本文所建立的完整中耳有限元模型以及内耳淋巴液等效模型的合理性。最后,本文通过进一步改变内耳淋巴液等效模型的物理参数,考察了内耳淋巴液对中耳声传导力学机理的影响;并通过有限元模型分析了镫骨底板的固有运动模式,为进一步研究内耳的力学机理提供了依据。