聚乳酸/镁合金复合材料是一种新型生物材料,具有良好的生物相容性和生物降解性,其降解性能是临床应用的重要基础。但是,聚乳酸降解和镁合金腐蚀机理非常复杂,影响因素众多,降解和腐蚀还相互影响,难以通过单纯的实验研究深入分析复合材料的降解动力学机理。本文首先通过降解实验研究聚乳酸/镁合金复合材料的典型降解行为,然后采用元胞自动机方法模拟聚乳酸、镁合金和复合材料的降解动力学。采用不同体积分数的AZ31B镁合金丝制备了聚乳酸/镁合金复合材料,研究了镁合金丝体积分数对复合材料力学性能和体外降解行为的影响。研究发现,镁合金丝的定向增强可以有效提升复合材料的弯曲强度,与聚乳酸相比,10vol%和20vol%镁合金丝复合材料的弯曲强度分别提高23.6%和33.9%;镁合金丝的加入还能有效中和聚乳酸的酸性降解产物,降低聚乳酸的降解速率。采用固定时间步长的粗糙网格蒙特卡罗算法和有限差分法模拟了聚乳酸的断链、再结晶、低聚物生成和扩散等过程,建立了模拟聚乳酸降解的二维元胞自动机模型,研究了断链方式、自催化机制、结晶度、扩散过程和材料尺寸对聚乳酸降解的影响,并证明聚乳酸降解过程中随机断链和末端断链同时存在。提出用均方根误差Re评判模型准确性的方法,模拟结果与实验结果较高的吻合度证明了该模型进行聚乳酸降解模拟的可行性。根据新的镁合金腐蚀动力学方程建立了镁合金腐蚀的二维元胞自动机模型,研究了腐蚀方式和腐蚀动力学参数对镁合金腐蚀的影响,并用该模型较好的模拟了文献中的实验结果。在此基础上提出了聚乳酸/镁合金复合材料降解的元胞自动机模型,证实了该模型模拟聚乳酸/镁合金复合材料降解行为的可行性。