颅内血管的生理特征,要求支架具有极高的压握性与柔顺性。通过结构优化的方法提高支架的植入性和柔顺性,是球囊扩张式支架优化设计工作所面临的挑战。本文主要通过数值模拟方法研究颅内血管支架扩张、压握、弯曲、植入等变形的仿真模型,并在此基础上开展柔顺性和压握性的优化工作。具体包括:①对7种支架扩张模拟方法进行对比研究,分析并提出了各种扩张方法的优、缺点。②以简支梁和悬臂梁的弯曲变形为力学模型,建立了四种支架弯曲的数值仿真模型,并进行对比研究。结果表明,四种模型的计算结果一致;位移载荷法优于弯矩载荷法。通过耦合方式,建立了集支架压握变形、扩张变形和弯曲变形为一体的仿真模型,仿真结果表明:压握和扩张变形增加支架刚度。最后研究了连接筋的结构、连接筋的数量、连接筋的布置方式对支架柔顺性的影响机理;提出的优化方案,可有效提高支架的柔顺性以及不同方向上柔顺性的一致性。③建立压握模型,对支架进行压握与回弹仿真,分析了支撑环结构与连接筋结构对支架压握性能的影响机理;提出了支撑环结构的优化方案,其压握性能得以显著提升。④建立集支架压握变形、植入过程、扩张变形和回弹变形于一体的支架植入仿真模型,系统的模拟支架的植入变形。该模型可评价支架的植入性能、贴壁性能以及支架对血管的拉直效应。激光切割作为支架制备的主要方法,是一个多输入、多输出问题,工艺参数对切割质量的影响机理复杂。调整工艺参数、优化切割质量是一项复杂的工作。本文通过光纤激光切割实验,开展了镍钛合金(Nickel titanium,NiTi)支架和钴铬合金(Cobalt chromium,CoCr)支架的切割工艺研究;并通过研究切割表面形貌与切割质量的耦合关系,探索了支架切割质量的快速优化方法。具体包括:①在湿切环境下,采用氩气作为辅助气体进行NiTi合金切割实验,对获得的混合形貌的形成原因进行机理分析,总结了切割表面形貌与切割质量的耦合关系。在此基础上研究工艺参数对切割质量的影响,并提出NiTi合金支架激光切割质量的快速优化方法。②分别采用氩气和氧气两种辅助气体进行CoCr合金切割实验,并从试样的切割表面形貌、切割表面化学成分和切缝形状三个方面研究辅助气体类型对切割质量的影响。对氧气切割试样表面的三种形貌的形成原因进行机理分析,归纳了表面形貌与切割质量的耦合关系。在此基础上研究氧气作为辅助气体时,工艺参数对切割质量的影响,并提出了 CoCr合金支架激光切割质量的快速优化方法。本文的研究工作,为支架的扩张、压握、弯曲、植入等变形提供了有效的数值模拟仿真模型;并通过结构优化设计,提高了支架的压握性和柔顺性。本文还研究获得了 NiTi合金支架、CoCr合金支架的激光切割质量与表面形貌的耦合关系;所提出的激光工艺参数优化方法,可快速优化血管支架的切割质量。