瓣膜是血液循环系统中非常重要的组织，其功能是保证血液的单向流动，当瓣膜发生病变时会造成血液的回流，增加心脏的负担，最终导致心脏衰竭，然而瓣膜的扩张机理和力学特性还不是很清楚。正常的心脏瓣膜一生中要启闭几十亿次，如此耐用的结构组织材料的扩张机理和力学特性的深入研究对瓣膜的回流修复手术起着重要的作用。对瓣膜力学特性的研究首先要基于瓣膜材料各向异性特性建立组织非线性力学模型，再利用离体实验验证数值模型，最终建立数字化瓣膜力学模型，优化瓣膜回流修复手术方案。　　建立瓣膜的力学模型必须要对瓣膜组织进行力学实验来获取材料的参数。现在市场上对生物软组织的力学实验设备大多是单向拉伸机，而单向拉伸机只能进行一维的力学研究而忽略了周向和径向之间的耦合作用，不能满足本课题组的实验要求。本文在课题基金的资助下，针对瓣膜组织的特性，基于虚拟仪器技术设计了一套双轴拉伸系统。虚拟仪器由三部分组成:1.模块化的硬件，本文中指的是PCI-6010数据采集卡，步进电机系统，信号采集系统等硬件。2.高效的软件，本系统指的是LabVIEW8.6编程软件。3.软硬件平台，在本文中指的是一台带有PCI插槽的电脑。本文中从硬件和软件两个方面阐述了整个设计过程。　　本系统要达到的目的如下:　　(1)能够对瓣膜组织在相互垂直的两个方向上进行拉伸，并且拉伸速度和拉伸比例可以设定。　　(2)能够自动的对试件多点的两路力学数据进行采集、存储和动态显示。　　(3)设计出一套易于实验人员操作的人机交互界面。　　本系统的设计过程:　　(1)根据要求设计系统的硬件部分，包括数据采集系统，步进电机系统，以及它们之间的通讯问题。　　(2)程序的编写，其中包括LabVIEW软件编程和步进电机控制器编程，软件的设计是实现系统功能的关键，上位机软件LabVIEW程序是整个系统的心脏。　　(3)最后对实验仪器进行了标定，基于本实验系统对心脏瓣膜的拉伸实验进行了设计。并且利用本系统对猪的二尖瓣进行了简单的实验。结合实验结果对两种瓣膜的结构理论进行了分析，发现胶原纤维仿射状排列模型更加合理。