心脏是为人体血液循环提供必要动力的装置,而心脏瓣膜是保证血液按一定方向流动的控制原件。在一个心动周期中,瓣叶要经历复杂的形变以及流过瓣膜的血液量也很高,这使得瓣膜易发生病变。目前有效治疗瓣膜疾病的手段为心脏瓣膜置换术。生物瓣膜与天然心脏瓣膜相似,流场特性接近天然心脏瓣膜,具有较好的血流动力学性能,不需要终身服用抗凝药物,造成血栓栓塞的几率低等优点,但患者置换心脏瓣膜后,由于生物瓣膜的钙化和撕裂使心脏瓣膜损坏从而降低瓣膜的使用寿命,提高生物瓣膜的耐久性是生物瓣膜研究领域亟待解决的问题。本文以心脏流体力学为理论依据,根据生物瓣膜的设计原则,对生物瓣膜进行参数化设计,运用三维建模软件构建了瓣膜瓣叶及动脉壁的三维实体模型。在有限元软件中构建生物瓣膜与血液的流固耦合模型,针对不同瓣叶材料特性、不同瓣叶型面以及不同瓣叶厚度的生物瓣膜进行流固耦合动力学模拟,分析对比几种不同参数对生物瓣膜力学性能的影响,为进一步设计性能优良的生物瓣膜提供理论基础。本文利用计算机软件对生物瓣膜在不同参数下进行动力学模拟分析。分析结果表明,不同材料特性的瓣叶,其应力分布基本相同,但非线性材料瓣叶的应力最大值略高于线性材料瓣叶。应力集中区域均主要位于结合边与缝合边的交界处,非线性材料瓣叶应力集中更明显,在结合边与缝合边交界处的等值线较为密集,这更加贴近瓣叶真实的应力分布情况；四种型面瓣叶都出现了不同程度的应力分布不均匀现象,应力集中区域略有不同。圆柱面在各方面的力学性能均较差,而旋转抛物面、圆球面和椭球面在不同方面有着各自的优势；圆球型面与旋转抛物型面瓣叶的厚度分别为0.45mm与0.4mm时具有较好的动态力学性能。本文以天然心脏瓣膜相关理论为依据,利用有限元软件针对生物瓣膜进行流固耦合动力学模拟,分析不同参数下的瓣膜动态力学性能的影响,并对它们进行分析对比,从而进一步优化瓣膜的力学性能,为提高生物瓣的耐久性提供了可靠依据。