组织工程支架为软骨损伤愈合提供了新的前景。丝素蛋白/II型胶原支架在体内外实验中能够促进软骨细胞增殖和分化,对于其降解性能的研究较少。由于过度降解会阻碍修复进程,因此评估降解性能以及降解对力学性能的影响是至关重要的。体内降解实验受外部因素影响大,花费时间久,动态降解过程无法检测,通过数值模拟实现支架降解具有重要现实意义。本文旨在研究力学刺激下支架降解机制、力学性能及成分变化。首先,建立了支架的流固耦合模型,模拟了不同灌流速度下支架所受的应力应变作用。结果显示,灌流速度越大,支架受力越大,应变越明显,但支架所承受的应力范围是能够促进细胞增殖的。其次,建立了聚合物随机水解和应力刺激降解的数学模型,并将其嵌入支架降解的有限元模型中,模拟了不同灌流速度下不同降解时间支架的降解性能,并与实验结果进行比较,结果发现,模拟结果与实验结果相符,均表现为随着降解时间的增加,支架先快速降解后降解速度降低;随着灌流速度的增加,支架所受到的力越大,支架的降解速度越大,即应力刺激对软骨支架的降解有促进作用。然后,采用有限元模拟、理论预测及实验测试相结合的方法研究了灌流速度作用下不同降解周期支架的力学性能。应力松弛结果显示,随着降解时间与应变的增加,支架所受层间应力减小,表层和底层始终受力较大;蠕变结果显示,随着降解时间的增加,支架的形变量增大,但随着支架层数的增加,形变量减小。并且发现,预测结果与仿真、实验结果相符,即说明建立的有限元模型和理论模型可以预测支架降解过程中的力学性能。最后,采用红外光谱检测和SEM形态学观察,研究了降解过程中支架的微观结构和组分含量的变化。随着灌流速度的增加,组分含量的变化越明显,均表现为β-sheet和α-form结构含量增加,无规则卷曲结构含量减少;随着降解时间的增加,组分含量的变化均呈现先快后慢的过程;组分含量回归曲线显示β-sheet结构在降解中起主导作用。形态上来看,随着降解时间的延长,孔隙逐渐坍塌连接成片,致使支架的降解是一个先快后慢的过程。本文采用有限元模拟、理论预测和实验测试三种方法从宏观到微观层面上获得了不同灌流速度下丝素/II型胶原软骨支架的降解性能及降解对其力学性能的影响,其研究结果可以为后续临床上的软骨损伤修复提供依据,有助于推动组织工程技术修复软骨缺损的临床应用。