作为一种活体组织，骨具有调整自身结构以适应外界环境发生改变的骨重建能力。力学家和工程学家一直试图用数学模型来描述骨的重建行为以便对其进行预测。当前，有关骨重建的理论模型很多，但是其在应用时通常会遇到力学模型过于复杂，很难模拟复杂状态下的骨重建过程。随着数值计算技术的飞速发展，利用有限元仿真模拟复杂状态下的骨重建行为成为可能。骨重建的有限元仿真结合了计算机技术、生物力学、工程学和医学等多个学科的研究方法，能够在预测人体骨骼生长、设计人工假体和指导患者术后康复治疗等方面发挥重要的作用。基于以上背景，本文将骨重建控制方程和有限元软件ANSYS中的二次开发功能结合起来，编写了骨重建仿真的程序，进行了以下两个方面的模拟工作：首先建立了应变调控的近端股骨模型，施加日常荷载后，经过1000天的迭代计算不断更新单元的材料属性，得到了接近人体真实股骨密度分布的结果。之后在此基础上引入损伤激励，在皮质骨层中预置损伤，经过骨吸收期、逆转期、生成期总共110天的计算，模拟了损伤后的骨组织在感应到损伤区域后的吸收和修复的情况，并得到了损伤随时间历程的演化规律。骨的废用性重建也是骨力学的重要问题，针对其因局部载荷的不足促进骨吸收，引发的骨质疏松症和髋关节置换术患者假体松动的情况，本文建立了在不同年龄肌力的废用性载荷下形成的近端股骨的骨质疏松模型，结果发现随着年龄的增长导致肌力及其它必要载荷的下降，人体骨表观密度也逐渐下降。同时建立了植入假体后的长段股骨有限元模型，对应力遮挡效应引起的局部废用性荷载状态进行了仿真模拟，并提出了对载荷和假体刚度的改进方案，最后考虑年老因素补充和完善了该模型。本文的工作具有很强的针对性，与生理实际结合紧密，其预测模型对骨疾病患者医疗、康复有一定的指导性意义。