该论文主要研究骨功能适应性定量理论,并初步建立描述骨质疏松的力学模型.目前,关于骨功能适应性的定量描述,只有线性的骨再造速率方程,用它与有限元相结合去预测骨结构,仅限于在实测骨的外部几何形状基础上,预测其内部组织结构.该论文的研究即是建立在一定的骨生理实际过程和实验研究结果基础上的定理理论模型研究.该论文中,我们主要研究和讨论了三个方面:提出一种高阶非线性骨再造速率方程并讨论了方程中的有关参数对方程取得稳定解的条件的影响;将工程拓扑优化思想引入到骨结构形态模拟预测中,利用定量的骨功能适应性理论完成骨结构的外部几何形状的模拟预测;深入到细观水平,考虑到基本多细胞单位进行骨再造的实际生理过程,初步建立起描述骨质疏松的力学模型.该论文的研究为今后有关骨质增生、骨质疏松、骨性关节炎、骨生长过程、进化过程,初步建立起描述骨质疏松的力学模型.该论文的研究为今后有关骨质增生、骨质疏松、骨性关节炎、骨生长过程、进化过程,乃至颈椎、腰椎病的研究打下理论基础.