随着介入放射学的发展的,用支架扩张治疗各种因病变而狭窄的管腔得到了越来越广泛地运用。支架可以用来扩张食管、尿道、气管、胆道、肠道等非血管管腔,也可用于扩展各种血管管腔。各种支架作为体内植入物,必然会受到环境的持续作用,如酸碱环境、周期性和非周期性的应力作用,人体管腔的特殊状态等,为了评价产品的安全性,必须对支架的力学性能进行数值仿真以及相关的体外试验,因此在此方面的研究也随之增加和深入。基于以上背景,本文完成如下的研究成果:(1)支架力学性能测试系统射流施压过程的数值仿真。根据流体力学的基础理论以及测试系统的需求,建立了数值仿真的方案;方案一研究相同射流距离下,环形加载装置进口压力值对支架所受压力的影响;方案二研究相同进口压力下,射流距离对支架所受压力的影响;在此基础上,研究了环形加载装置进口压力值、支架直径与施加在支架上的压力之间的关系,并对此关系拟合了曲线,获得了流场进口压力值、支架直径与施加在支架上的压力之间的数学表达式。(2)不同端部形状的食管支架的疲劳寿命的研究。完成了多种端部形状的编织型食管支架的参数化建模,根据食管支架的实际工作环境,建立支架工作状态下的有限元分析模型,设定了包括支架径向压缩模拟、蠕动波载荷等在内的合理的边界条件,完成了对结构参数最优的多种端部形状支架的疲劳分析,结果表示支架的疲劳寿命能达到临床需求。(3)测试系统控制模块和监测模块的设计。根据测试系统的控制需求,完成了对液压系统进口压力和导轨电机运动两个控制模块的总体方案的设计,并完成了对采集数据监测的监测模块的总体方案设计;根据设定的控制方案,完成各元器件的选型;实现了数字阀端部步进电机控制、丝杠端部直流电机控制、上位机下位机通信的硬件设计及软件编程;基于Labview软件,实现了通信以及数据采集的人机界面设计和程序设计。(4)试验测试以及结果分析。通过选择合理的试验材料,在获得材料的相关力学性能参数后,完成了支架所受径向压力测试试验,并将该试验数据与理论仿真结果进行比较分析;最后,完成了端部形状为杯球型、结构参数与数值仿真选用模型一致的支架的疲劳寿命测试试验,试验结果显示该支架的疲劳寿命符合临床需求。