骨组织工程是治疗缺损骨组织的有效手段,其核心思想是通过与原骨组织各项性能相近的生物支架作为临时性替代物,辅助完成骨修复过程。但是骨重建周期较长,仅依赖体内试验进行相关研究会造成人力及物力的浪费。因此,通过数值模拟方法进行相关探究是很有意义的。本文通过数值仿真分析了三周期极小曲面(Triply Periodic Minimal Surfaces,TPMS)作为生物支架晶胞时的各项性能,主要包括结构特性、生物力学性能、流体性能及降解和骨重建特性等方面。首先从TPMS中选取P单元和I-WP单元,通过参数化建模建立单元模型,通过三维建模软件(Geomagic)对单元进行建立,在此基础上完成了构型参数(s、k)及厚度对两单元孔隙率和比表面积的影响。在生物力学特性方面,研究了一定位移约束条件下,不同构型参数下的P单元和I-WP单元在轴向加载及切向加载下的弹性模量和剪切模量,并做了归一化处理,通过数据拟合进一步明确了两单元的归一化弹性模量和归一化剪切模量与体积分数间的关系,发现P单元的主要变形状态与构型参数的变化有很大联系。在流动性能方面,基于达西定律完成了不同构型参数下的P单元和I-WP单元的渗透率分析,并根据伯努利方程分析了支架内流场的速度场和压力场分布情况,从细胞均布性、组织液透过性及细胞生长的力学环境等方面对各单元的流动性能进行了评估。在支架的降解及其表面粘附的骨细胞重建方面,通过降解理论及骨重建理论,分析了P单元和I-WP单元在降解过程中平均分子量及弹性模量的变化规律,以及骨重建过程中骨密度与新骨弹性模量的变化规律。研究发现,在降解时P单元结构最大应变受构型参数影响较大,骨重建过程中,P单元表面骨细胞受应力刺激影响较大,I-WP单元表面骨细胞在生长前期受渗透率影响较大,在生长后期受应力刺激影响较大。