膝关节作为人体最大、最复杂的骨连接，也是最易损伤的关节之一。它由股骨远端，胫骨近端、髌骨、关节软骨和半月板组成，包括股胫关节和髌股关节，同时附着在它们上的韧带和关节囊组成了关节的稳定结构。在日常生活中，膝关节不仅要支撑着人体的重量，而且要做屈、伸、内收和外展及少许旋转等复杂的三维运动，是最易受累的关节。本文基于CT图像建立了正常的膝关节有限元模型，利用该模型研究了膝关节的生物力学特性，有助于人们了解关节的真实运动，分析膝关节各组成部分在静态和动态过程中的受力情况，对发现关节损伤及关节退行性蜕化的机制，正确地指导膝关节各类伤病的康复等都具有指导意义。　　 在三维建模方面，本文描述了基于CT、MRI图像进行组织器官的三维几何建模的基本流程，建立了包括股骨、胫骨、半月板及关节软骨的三维几何模型。它们的外形特征与实际临床解剖情况相吻合，很好的描述了这些部位的解剖结构特点。　　 在有限元分析方面，本论文使用ANSYS软件，对膝关节模型开展了一系列分析研究。归纳了膝关节应力、应变等参数的分布规律，并与骨科的临床知识相吻合。论文模拟了人体在单膝直立时（即膝关节受力为700N时），膝关节关节软骨硬化前后膝关节各个组成部分的生物力学变化，尤其是股骨远端的应力应变的分布情况。分析了造成膝关节关节软骨硬化的可能原因，以及硬化后引起的后果。分析结果能使我们对膝关节退化过程有更深刻的了解和认识。