晶状体作为人眼屈光系统的核心,其调节功能密切影响着视觉形成效果,与人类的生活质量息息相关。已有研究表明,晶状体的视觉调节由睫状肌、悬韧带和晶状体依次牵引、共同实现,从物理角度来看,调节本质可归结为晶状体的变形问题。由于晶状体的特殊性,目前仍缺乏对其系统的研究,现有调节理论存在极大争议。本文针对两种调节理论最核心的争议,即悬韧带运动方式,给出晶状体调节时所有可能的受载形式,建立有限元模型得到了晶状体的变形谱,通过屈光力分析了变形结果并发现结果对晶状体材料参数存在依赖性。因此设计实验测量了晶状体的材料性能并引入一种新的基于Hertz接触理论反演晶状体弹性模量的方法。最终,将实验研究的晶状体材料参数应用于调节模型之中,对两种调节理论下的晶状体模型进行了变形谱分析。　　 本文的研究结果可分为调节变形和材料实验两个方面:　　 (1)在调节过程中,假定悬韧带有两种运动状态:完全放松和受力状态。考虑晶状体在调节过程中受到悬韧带的对称约束,最终得到八组悬韧带运动边界条件。将边界条件运用在Helmholtz和Schachar调节模型之中,结果发现两组理论所对应的边界条件均符合相应的调节理论描述。Helmholtz模型中:Helmholtz理论对应的边界使得晶状体的屈光力有最大幅度的增加;Schachar模型中Schachar理论对应的边界使得晶状体的屈光力有较大幅度的减小,但变化幅度并非最大。此外,通过对两个模型的变形分析可知,后端部悬韧带参与调节使得晶状体屈光力变化幅度较小。　　 (2)实际调节过程中的人眼晶状体涉及到调节幅度、调节响应时间和反复加载的问题,基于此,本文分别设计不同幅度加卸载试验、加保载试验以及不同加载速率下的晶状体两级向压缩试验,用以研究晶状体的材料性能。建立}tertz接触理论模型反演得到晶状体弹性模量,与其他常用反演方法的结果通过硅凝胶模型实验进行对比并验证了其有效性。发现晶状体具有塑性和粘弹性能,结构的材料性能与年龄相关。