为了改善三维钛网颅骨修补片的力学性能,使接受颅骨修补术的患者获得更好的愈后效果,本文利用计算机辅助设计(computer aided design)技术设计制作个体化颅骨修补片。针对一种常用的三维颅骨修补钛网,建立钛网修补片的几何模型和有限元模型,并在此基础上采用凸筋技术对钛网修补片进行结构优化。论文首先介绍人体颅脑生物力学基础知识、薄壳力学基础知识,有限元法基础知识和正交实验的基本原理。然后,以CT数据为基础对缺损颅骨进行三维重构,设计了颅骨修补片的曲面模型。在此基础上,通过去除材料的方法建立了钛网修补片的几何模型;通过边界约束条件的确定、载荷条件的等效和网格划分建立了钛网修补片的有限元模型。接下来,论文借助模型采用凸筋技术对三维钛网修补片进行结构优化。为了确定优化的效果,论文以钛网加筋后受力的最大变形为指标,以凸筋的长、宽、高为因素,为每个因素选择三个不同的水平设计正交试验。试验结果表明,压出凸筋后,钛网修补片受力后的变形明显减小,对此变形影响最为显著的因素是凸筋的宽。此外,论文还选择具体病例进行钛网修补片的结构优化设计,以此来说明钛网修补片结构优化的过程。最后,论文总结了三维钛网修补片建模和结构优化技术,并针对研究中存在的不足给出了以后的工作展望。