随着人口老龄化日益显著,骨缺损成为了临床上的一个常见问题。骨组织工程支架是解决骨缺损的一个有效手段,而由于目前使用的骨组织工程支架仍存在着仿形度低和与骨组织力学性能不匹配的问题,本文基于仿生原理及提高成骨能力的需求,设计并利用激光选区熔化技术成形了径向梯度差为0%、10%、25%和径向梯度方向为均质、内密外疏、内疏外密的两组径向梯度孔隙率渐变结构的圆柱体型Gyroid极小曲面点阵支架,并分别通过模拟计算和实验验证的方法研究了径向梯度差和径向梯度方向对Gyroid点阵结构力学性能的影响规律。本文主要研究结论如下:（1）利用Gyroid极小曲面公式中参数t与其对应填充点阵孔隙率p的数学函数关系（t=3p-1.5）设计出了径向梯度Gyroid点阵结构。对Gyroid点阵结构有限元模拟结果表明径向梯度方向一致时点阵结构的杨氏模量和屈服强度随着径向梯度差的增加而增加;径向梯度差一致时,内密外疏结构具有最高的杨氏模量和屈服强度。（2）对不同径向梯度差Gyroid点阵结构组进行了实验研究。电解抛光工艺可将激光选区熔化制备的点阵结构的制造误差由7%降低至±1%。准静态压缩结果表明点阵结构的杨氏模量和抗压强度随着径向梯度差的增加而增加。热处理和未进行热处理样品的杨氏模量（2.6～3.0 GPa）和抗压强度（137～192 MPa）均在松质骨和皮质骨的强度范围内。引用微积分思想结合Kelvin-Voigt模型,建立了径向梯度Gyroid点阵杨氏模量模型,可以证明高径向梯度差Gyroid点阵结构具有高杨氏模量。（3）对不同径向梯度方向Gyroid点阵结构组进行了实验研究。准静态压缩实验结果表明内密外疏结构具有最高的杨氏模量和抗压强度。动态疲劳压缩实验结果表明内密外疏结构具有最高的抗循环棘轮和疲劳损伤能力、抗变形能力及疲劳寿命。在循环周期为10~6时,内密外疏结构具有最高的疲劳强度44.2 MPa。建立了径向梯度圆柱体型Gyroid点阵结构在疲劳应力加载下的应力再分配模型以解释疲劳机制。本文系统研究了不同径向梯度差和不同径向梯度方向Gyroid点阵结构的设计建模、模拟仿真、制造精度、准静态压缩力学性能和动态疲劳力学性能,为其在骨组织工程支架中的应用奠定了重要的理论基础。