随着生物软组织力学特性的研究和计算机仿真技术的发展,使得生物组织力学仿真实验成为了可能。通过仿真实验能够进一步研究软组织的力学特性,分析组织与吻合器械相互作用,反馈和完善吻合器械的开发,创造更加智能化的吻合器械。研究者通过对物理模型加载多种约束并添加真实力学特性,可以更加真实的了解软组织力学反应,更加精确的了解软组织在整体吻合过程中的组织反应,进而调整和优化吻合器械,提高吻合器械的吻合质量。本文对肠组织的力学特性进行研究,以探究各类超弹性和粘弹性模型的适用性和准确性;进行了吻合器械仿真研究,以探究吻合钉的标准成钉形状;研究了肠组织切割过程中的切割特性,以提高整体吻切效果。论文的主要内容如下:首先,定义软组织材料的力学属性为超弹性和粘弹性。对超弹性模型进行类型划分,划分为四类模型分别为:多项式类型模型、约化多项式类型模型、Ogden类型模型和其他类型模型。对常用的粘弹性模型进行整理和划分,确定广义Maxwell模型为模拟软组织材料粘弹性行为的最佳模型。之后使用万能试验机进行单轴拉伸、压缩和应力松弛实验,并对实验中的应力、应变和时间关系进行了深入理论分析。随后,评估获得的超弹性实验数据,得到了各类超弹性模型的稳定性和适用范围。计算粘弹性多阶Maxwell模型,得到了肠组织粘弹性Prony级数的指数和参数。输入超弹性和粘弹性模型参数到软组织有限元模型中,并进行拉伸、压缩和应力松弛仿真实验,以验证各类模型的准确性和适用性。研究显示多种超弹性模型在其特定的应变范围内拉伸压缩时均具有良好的适应性。其中Neo Hooke模型的拟合数据真实性最差,Ogden3rd和Van der Waals模型的拟合数据真实性最强,Yeoh模型更适合模拟肠组织的大变形变化。最后,进行吻合器械的仿真和研究。搭建单个吻合钉碰撞仿真模型,开展吻合钉成钉高度与成型状态的研究,分析并优化吻合钉α和β角,以提高整体吻合钉的成钉质量。搭建切割实验平台进行切割实验,以研究切割过程中出现的组织球与切割裂口问题。研究了切割时切割速度、力度与组织厚度之间的关系,并分析了切割过程中的切割阶段。研究证明这些研究能够明显提高吻合器械的吻切效果,提高组织愈合效果,提高手术质量,并为吻合器械的发展和再研究提供强有力的理论基础和技术支持。