就工程学角度而言,人的心脏如同泵体,而心脏瓣膜则是为使血液定向流动的单向阀。一旦心脏瓣膜出现了问题,除去采用药物进行辅助治疗之外,只能采用更换人工心脏瓣膜的手术进行治疗。在危害公众身体健康的疾病之中,心脏瓣膜疾病占到了相当高的位置。自19世纪60年代以来,人工心脏瓣膜开始应用于临床手术治疗这种疾病。人工心瓣主要分为两大类:机械瓣和生物瓣。它们各有优缺点,目前临床均有采用。机械瓣的使用寿命较长,缺点是容易导致血栓形成,病人手术之后,需要终生服用抗血凝药物。相对的,生物瓣的抗血栓形成的性能较好,其形状与人体心瓣相似,血流特性也接近于心瓣;但由于材料及瓣叶形状等原因,容易产生钙化、撕裂,直接影响其使用的寿命。围绕提高生物瓣的使用寿命而展开的生物瓣膜瓣叶力学性能分析以及瓣架精确成型加工方法研究呈现出广阔的研究前景。本文尝试引入薄壳理论对圆柱面、圆球面、抛物面、椭球面四种形状的瓣叶曲面的应力进行分析,得出了初步结论。在Ansys有限元软件对上述四种型面应力分析结果的基础上,选定椭球面作为瓣叶的设计形面。并以此进行人工心瓣瓣架的设计加工。通过Pro/E软件,构建出了瓣架及其加工模具的三维实体,通过线切割机、雕刻铣床、电火花加工机床对所设计的模具进行了加工制造。通过补偿的方法预留了生物瓣膜支架空间成型的回弹量,修正凸凹模具,使得最终加工成型的瓣架与预期瓣架形状基本一致。为人工生物心瓣的临床应用及提高其使用寿命打下了基础。