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摘要3D增材成型技术的飞速发展使其在医疗领域的应用愈发广泛，如运用3D增材技术制造医疗模型、生物器官、人体植入物等。一些严重的心血管疾病治疗需要血管移植物，而目前所能制备的人工血管受材料、技术和性能条件的限制大多难以满足使用要求。因此，为实现低成本、高性能人工血管的制备，设计一种满足人体功能及力学性能要求的人工血管结构及操作方便的制备方法是十分必要的。<br>　　本论文根据人工血管的设计要求，既要满足一定的回弹性，又要满足承压要求，首先提出一种刚柔耦合的仿生血管组成结构，并设计了刚性特质骨架结构，从而解决了只有单一柔性血管壁力学性能不足的问题。针对几种常见的骨架结构周期胞元形状，确定了结构参数，运用SolidWorks建立骨架结构三维模型，并分别从回弹性、柔顺性等多方面对几种结构进行非线性静力学分析。通过对比其各方面的力学性能表现，选定负泊松比蜂窝结构作为骨架构型。<br>　　通过分析结构变形特征，对骨架结构进行多目标参数优化设计。建立负泊松比蜂窝胞元结构的力学模型，根据推导的弹性模量公式，找出影响结构弹性性能的主要因素，运用ANSYS软件的Design Exploration模块对刚性特质骨架结构的主要参数进行优化设计。<br>　　骨架结构的流固耦合分析及疲劳寿命预测。通过建立管路的流固耦合动力学方程，运用ANSYS软件Fluent模块和Transient Structural模块对仿生血管结构进行双向流固耦合分析，仿真得到流固耦合作用下血液流速变化及骨架受力变形情况；同时运用COMSOL Multiphysics软件对骨架结构进行疲劳特性分析，预测在血液高低压循环应力作用下的骨架疲劳寿命。<br>　　仿生血管的成型方法设计。基于刚性材料的熔融沉积（FDM）打印技术以及柔性材料的Polyjet打印技术，设计了一种同时打印刚性特质骨架结构和柔性管壁结构的仿生血管成型方法。通过理论分析柔性材料的打印轮廓，研究打印工艺，以确保打印质量。