软骨是一种多孔的粘弹性材料，其结构复杂，不同层区胶原纤维的排列方向直接影响了不同层区软骨的力学性质。通过实验测量软骨不同层区的力学参数对用数值模拟方法研究软骨的损伤与修复具有重要意义。因为软骨的尺寸相对较小，通过拉伸、扭转试验测量软骨的力学参数十分困难。文中针对软骨拉伸试验存在的主要问题，首先通过猪关节软骨的压缩试验，测量了软骨不同层区的位移，根据位移的特点确定了软骨不同层区的尺寸，然后设计了包括软骨和基底的拉伸模型，模型包括直接粘接和嵌入粘接两种形式，对不同层区的软骨拉伸过程进行了数值模拟，得到了不同层区软骨拉伸的位移场和应力应变场，数值计算结果表明，嵌入粘接方式，软骨中应力比较均匀没有应力集中，是一种较好的粘接方式，从而为通过拉伸实验测量软骨的正应力、正应变等力学参数奠定了基础。最后通过对关节软骨不同层区、不同基底厚度进行数值仿真总结得出了基底厚度为2mm时，不同层区的关节软骨拉伸模型的仿真结果均为最佳。在确定出关节软骨不同层区的拉伸模型的最后尺寸后，对其进行仿真研究，得出不同层区的拉伸模型位移、应力、应变的数值分布情况，后通过实验设备对制备完成的拉伸模型实体进行拉伸实验，通过数字图像相关技术的处理，得出不同层区的关节软骨在不同方向上的应变分布图并总结其变化规律。之后使用实验得出的数值与数值仿真中的数值进行对比，通过修改弹性模量等力学参数数值的方式使得数值仿真的结果与实验结果尽量保持一致。对扭转模型进行仿真建模，不同层区的软骨尺寸和拉伸模型中的软骨尺寸保持一致，而基底则选用聚氨酯材料构成的圆柱体，通过Ansys仿真软件同样得出不同层区的拉伸模型位移、应力、应变的数值分布情况；而后使用实验设备对扭转模型进行扭转实验,本文首先采用Pro/E软件设计了一款扭转夹具，使用该夹具对扭转模型进行了扭转实验，最后同样是将扭转实验中的结果与数值仿真中的结果进行对比，修改扭转仿真过程中模型，力学参数使数值仿真的结果与实验结果尽量保持一致。文中的研究工作为通过拉伸、扭转实验测量软骨的力学参数奠定了基础。