肌肉是生物运动系统的重要组成部分，是主动运动的唯一原动力。骨骼肌是人体力量的源泉、也是人体运动的“发动机”，是最重要的组织之一，它在动物体内广泛分布，约占体重的百分之四十。骨骼肌微观结构和力学特性决定着人类主动运动的成绩。运动人体科学诸多学科都将肌肉作为一个重要的内容来研究。本文运用变分原理及非线性弹性理论，在两端固定边界条件、生物软组织不可压缩性以及复合材料的混合率等约束条件下，根据骨骼肌外膜细观结构，修正并发展了两种骨骼肌外膜细观力学模型，分析了骨骼肌外膜在外荷载作用下的变形行为。主要内容包括：　　 ⑴在前人研究工作的基础上，基于弹性力学发展了参数较少、物理含义明确、结构简单的均匀同向细观力学模型，模拟分析了骨骼肌肌外膜的细观结构以及应力一伸长比关系。进一步考虑到骨骼肌肌外膜中胶原纤维的类周期函数的几何形状，研究了同一重复单元中胶原纤维的多个周期分布情况，并给出不同周期对骨骼肌肌外膜单胞应力一伸长比关系的影响。针对不同年龄的小鼠骨骼肌肌外膜，采用部分实验参数和部分拟合参数具体数值计算了肌外膜伸长比与载荷的关系，讨论了曾龄过程中肌外膜宏观力学特性的变化规律。所得到的结果在误差范围内与现有实验结果基本符合。　　 ⑵发展了更切实际的均匀异向细观力学模型，引用玻尔兹曼统计理论，写出含有胶原纤维重复单元的单胞取向在肌外膜中的分布概率，并有效地从单胞细观应力-应变关系导出肌外膜宏观应力-应变关系。同样，针对不同年龄的小鼠骨骼肌肌外膜，模拟了骨骼肌肌外膜的细观结构，计算分析了生物软组织的应力-伸长比关系，讨论了生物软组织的宏观性能。进一步，结合曾龄过程、测量温度等因素模拟研究了骨骼肌肌外膜的宏观力学性能。并将部分数值结果与近期的理论结果和实验数据进行比较，结果发现本章所发展的模型更加接近于实验结果，证明了所建模型的有效性与可行性。　　 ⑶给出的模拟方法不仅适用于肌外膜的宏观力学特性，它同样适用于肌内膜等生物软组织的宏观力学特性。虽然部分讨论基于引文，但相对于他们的研究成果本文取得了更加实际而且与实验符合得更好的理论结果。相关成果对有效地了解生物软组织宏观力学特性的来源有一定的参考价值。