骨组织工程是治疗硬骨缺损的一种重要方法。该方法需要制造出与缺损部位匹配的可降解人工骨支架模型,并植入人体的骨缺损部位。人工骨支架在体内降解的同时,人体生长新的骨组织,最终实现骨缺损的修复。本文编写了微孔结构自动建模程序,能够对孔隙率的空间分布进行调控,并研究骨支架的孔隙率、孔径、比表面积、力学性能、渗透性能之间的关联。骨支架的孔隙率分布取决于骨缺损部位,因此本文编写微孔结构自动建模程序建立孔隙率可控的模型。对Schwarz P、Diamond和Gyroid三种曲面,分别用单侧填充法和双侧偏移法建立了6种实体模型。引入曲面偏移距离作为设计参数,建立孔隙率与偏移距离之间的关系,实现孔隙率的精确调节。研究最小孔径、比表面积与孔隙率之间的关系。对骨支架进行力学性能分析和降解性能分析。通过仿真建立微孔结构的等效弹性模量和等效剪切模量与孔隙率之间的关系,结果表明,抗拉压能力与抗剪能力不可兼得。研究6结构的对称性,利用坐标变换得出Schwarz P、Diamond和Gyroid结构独立的弹性常数分别有3个、6个和7个。通过仿真计算弹性常数,结果表明结构的拉-剪耦合和剪-剪耦合程度很小。利用坐标变换计算其它方向的等效弹性模量,结果表明,由相同曲面生成的两种模型的弹性模量大小规律相反。建立骨支架的降解模型,发现降解速率取决于模型的比表面积。对于Schwarz P曲面,单侧填充法的等效弹性模量和双侧偏移法的等效剪切模量始终最大;对于Diamond曲面,双侧偏移法的初始弹性模量很大,但随着时间下降最快;对于Gyroid曲面,单侧填充法的初始剪切模量较低,但随时间保持较好。对骨支架进行渗透性分析。通过布尔运算研究两种方法的孔隙域,发现都能等价于单侧填充法的实体域。基于层流模型对单个晶胞进行仿真,建立了6种结构的渗透系数与孔隙率之间的关系。对于Diamond结构和Gyroid结构,存在垂直于压强方向的流量。建立宏观骨支架渗流模型,发现Diamond结构沿着[111]方向的渗透系数最大,Gyroid结构沿着[111]方向的渗透系数最小。渗透系数的各向异性对总流量影响极小,而对流线有一定影响。