髋关节是人体非常重要的关节，承载着人体上半身的重量，但是髋关节由于扭伤、股骨头病变等原因会出现损坏，假体置换是治疗髋关节损坏的最有效手段之一。全世界每年大概有50万左右的髋关节损坏患者需要置换髋关节假体，在我国也有大量的患者需要进行髋关节的置换。人体髋关节假体的使用效果与其力学环境息息相关，而假体的受力情况主要取决于其几何尺寸和安装位置。目前临床上髋关节假体都是常见的几种规格的尺寸，没有针对个别病人定做的假体。本文就是针对这个问题，开展研究。首先建立人体单足站立时的髋关节力学模型，并且在力学模型的基础上建立有限元模型。对模型进行受力分析，得到最大应力为了比较目前常见的几种材料做出的髋关节假体在力学性能上的差异，建立了四种不同材料相互匹配的假体模型，最小的接触应力的假体模型是UHMWPE聚合物的髋臼与Ti6A14的股骨头搭配，应力值为4.31Mpa。股骨头材料的改变对接触应力的变化影响不大，整个假体的变形位移受假体材料的影响不大，在以后的髋关节设计中，应重点考虑髋臼的材料特性。在此力学有限元分析的基础上，通过ANSYS优化处理器对假体的结构尺寸进行优化，在目前已知的一般的前倾角、外展角股骨头与髋臼间的间隙这三个安装位置的范围中，优化出综合应力最小的假体尺寸。优化结果显示，应力最小的情况下，髋臼厚度为11mm,股骨头直径为32mm，股骨颈长度为：39mm。在最优的设计中，最大应力由4.31Mpa减小到3.15Mpa,减小了百分之27，优化效果比较明显。