生物材料分为两种，一种是自然生物材料如人体的骨骼、肌肉、肌腱、血管等，另一种是人造生物材料—用于临时或永久地植入人体，以修复人体器官。研究生物材料的力学行为、探索其生长规律及在人体中的作用，作为生命科学的一部分，是探索生命奥秘的一环，是生物学与生理学研究的理论基础。 研究各种新型生物材料的力学行为及与活体材料的力学相容性，生物材料与生物组织的力—电性质，探索应力和电信号影响细胞的生长机理等，包括骨及其替代材料力学和电学性质。骨替代材料的生物相容性，即替代材料和活体的力学性质和电学性质的相容性。探索SGP的基本规律和对骨细胞生长的影响。 血液循环系统、呼吸系统及泌尿系统的流固耦合模型的建立。生物组织中管壁坍塌、流动极限及自激振荡机理，多孔多相生物材料中的分子运动规律。 实验测出了股骨头内松质骨冠状面的面内位移场的分布特点。可为医学临床判断股骨头内的病变部位提供参考。 实验确定了密质骨内的弹性模量随骨厚的变化规律，还发现骨的弹性模量也与一维尺度相关，当尺度小于500μ时弹性模量随尺度的减小而变小。此项结论为研究骨的生长规律提供依据。研究了密质骨的力—电性质，实验得到了其流动电位的波形，为研究人造生物材料与骨的力学和电学相容性提供了依据。有利于促进人造生物材料发展和应用。 建立了分析可坍塌槽中的流动极限及自激振荡的二维模型。这种模型考虑了壁的刚度并采用完全的几何非线性模式来模拟壁的变形，是目前二维模型中最接近实际情况的。编写了相应的数值分析软件。 得到了描述牙齿微结构材料性质的六个特征常数。 上述研究成果得到了国家自然科学基金、教育部回国人员科研基金及天津市自然科学基金的资助。 主要完成人员: 侯振德、秦玉文、蔡宗熙、崔玉红、马驰、徐莲云、富东慧 代表性论文 1. Thermoelectroelastic solutions for surface bone remodeling under axial and transverse loads，Biomaterials, 26(33)，2004 2. A fluid-beam model for flow in a collapsible channel ，J. Fluids & Structures 17：125-146，2003 3. 湿骨内动态力电性的实验研究，实验力学，17(2)，2002 4. 骨动态压电响应的测试研究，中国生物医学工程学报，21(6)，2002 5. 利用图像相关法测量骨拉伸弹性模量沿厚度变化的规律，中国 | 
