近年来,受“荷叶效应”的启发,科研人员通过模仿荷叶表面的微纳二级结构,制备了各种具有优异性能的表面,而超疏水表面由于其浸润性,在防冻、自清洁和液滴操纵等领域得到广泛应用。液滴在表面的静动态行为是评价超疏水性能的重要标准,本文在现有理论模型的基础上,对其进行了研究,主要研究内容及成果如下:1、针对微小液滴,在不考虑重力的情况下,通过热力学方法提出了一种可用于预测液滴在异质微纳二级结构表面的平衡接触角的计算模型。通过与Herminghaus模型、Patankar模型及实验数据进行对比证明了其准确性,并通过降阶的方法证明了本文方法是对现有理论的扩展与延伸。2、考虑重力对液滴的影响,基于有限差分和非线性寻优法,提出了一种模拟表面重液滴形态的计算模型,并将其模拟结果与荷叶实验和Lubarda模型进行对比验证了准确性。通过研究表面结构尺寸和材料疏水性对液滴形态的影响,发现第一级纳米结构对其影响远大于第二级微米结构和基底。3、利用所建立的重液滴模型,以C-C状态与W-W状态相互转变为例,研究液滴在表面的接触状态转变及其能垒。发现当表面结构具有较小的相对间距和较大的相对高度时,液滴易从W-W状态到C-C状态转变,有利于液滴处于C-C状态。4、利用所建立的重液滴模型,通过研究接触状态和表面结构尺寸对接触角滞后的影响,发现处于C-C状态的液滴具有较小的接触角滞后,在表面易发生滚动,这对制备超疏水表面有着一定借鉴意义。本文通过热力学方法,提出了一种可用于模拟微纳二级结构表面重液滴静动态行为的方法,为研究超疏水表面性能和设计优化表面结构提供了一种具有借鉴意义的方法。