目前,对于终末期的心衰病人,在药物治疗不起作用的情况下可通过植入血泵的方式进行治疗。但是血泵在工作时易产生溶血、血栓等血液兼容性的问题,会导致心脏泵无法正常工作,严重时将危及病患生命。在通过实验的方法对心脏泵的血液兼容性进行研究时,存在血细胞提取不便、实验复杂和外界因素干扰等问题。本课题将利用正交实验研究加工纹理对血泵内表面加工形貌的影响,并进一步研究不同表面形貌对于心脏泵的血液兼容性的影响,为提高心脏泵的使用性能与临床应用提供理论基础。首先,介绍离心式心脏泵的组成及工作原理,在Solid Works软件中建立血泵三维模型,对心脏泵中易产生血液兼容性问题的部位进行分析,对加工过程中的加工纹理形成原理进行描述,并对加工过程中的刀具坐标系进行分析,在建立刀具坐标系前提下,对心脏泵所用的TC4钛合金进行表面加工形貌仿真。其次,对自主研发的采用TC4钛合金材料制造的离心式人工血液心脏泵流道内表面进行表面加工纹理分析,对表面加工纹理的加工过程进行正交实验规划,在确定走刀路径的情况下进行正交实验设计,对不同切削参数对表面加工粗糙度的影响进行分析,并用单因素实验进行补充,组成变切削速度、变切削深度、变切削宽度、变每齿进给量的对比试验,分析各加工参数对于心脏泵内表面形貌的影响,并用白光干涉仪进行表面形貌提取,根据不同参数的影响因素,采用遗传算法对加工参数进行优化。再次,分析了剪应力以及暴露时间对血液损坏的影响。为了模拟血液流动过程并计算血泵对血液破坏大小,本文利用血液损伤预测模型并结合拉格朗日法对血泵流场以及血细胞破坏程度进行计算,建立了表面形貌对血细胞粘附性影响的模型,对于表面形貌对血细胞粘附性能的影响进行分析。最后,搭建了心脏泵内表面形貌的血液兼容性实验研究平台,测量了正交实验所获得的不同表面纹理在血液流动及静止情况下,对血细胞的破坏程度和血栓形成情况,进一步分析表面形貌对血液兼容性的影响情况。