开放网状结构的钛和钛合金具有比传统致密件低得多的杨氏模量,并可以通过调节单位晶胞的形状和孔隙度,使钛合金的网状结构的杨氏模量控制在0.5和15GPa的范围内,这与小梁骨（0.05-3 GPa）和皮质骨组织（10-25 GPa）的杨氏模量非常接近,这可以有效的避免传统致密植入物引起的应力屏蔽。此外,开放的网状结构能够提供骨组织向内生长的空间,因此能更好的起到固定的作用。研究表明,具有高孔隙率（80-90%）的网状支架能更好的促进骨骼细胞的内生长。鉴于上述这些方面,开放式网状结构的钛合金在替代传统致密植入物方面具有非常大的潜力。本课题利用三维绘图软件设计了一种功能梯度网状结构,并利用ansys对结构的力学性能进行分析和结构优化。以Ti-6Al-4V粉末为材料,用电子束选区熔化制备了此功能梯度网状结构,并对结构的力学性能和显微组织进行了测试和分析,结论如下:（1）本次研究设计的结构总体上呈现处中心密度高,周围密度低的特点。中心部分的网格小而密集,为主要的承载部分,且有益于骨细胞的依附和生长。周围结构进一步加强了整体结构的性能,并使整体结构呈现各向异性。本次制备的结构的孔隙率为82%,支柱的平均直径为1.1mm,最小直径为0.8mm,与设计尺寸基本一致。（2）电子束选区熔化制备的网状结构中的组织,从XRD中可以看出大部分为α相,由于在XRD中分辨α’相和α相比较困难,从微观组织中可以看出存在大量的α’相,这有利于增加植入物的耐磨性。（3）功能梯度网状结构能承受的最大载荷为23KN,屈服强度为62MPa,弹性模量为10.3GPa。可以看出其具有较好的静力学性能,且弹性模量与皮质骨相近,其在压缩过程中会出现应力先下降然后有升高的情况,这种现象与泡沫金属类似。（4）与单一网状结构相比,在相同的孔隙率下弹性模量相近,这是由于弹性模量是材料本身的性质,但是在屈服强度上比其高的多,这说明复合结构能够有效的提高压缩性能。在压缩实验中,此次设计的功能梯度网状结构在屈服强度之后,虽然出现了应力下降,但是仍维持在30MPa左右,而且由于在继续的压缩过程中断裂层被压实,应力出现上升的情况并在45MPa波动,这有利于植入物的使用安全。另外,功能梯度网状结构的断裂功为25 k J/m~2,表明此结构具有良好的韧性。（5）功能梯度网状结构的气孔率为0.15%,且大多数的气孔直径为在25微米左右。从模拟疲劳寿命的结果和实际结果的对比来看,对疲劳寿命影响不大,但疲劳裂纹源容易在气孔附近产生。在循环加载过程中,裂纹会从高弹性模量区域向低弾性模量区域逐渐萌生和扩展。通过建立简化模型,可以有效的预测疲劳寿命。