众所周知,橡皮布是胶版印刷中必不可少的印刷器材之一,承担着将油墨从印版滚筒上转移至印刷品上的重任,其质量的好坏直接决定了印刷品的质量。橡皮布的种类和品质随着印刷工业的发展而不断发展,其中气垫橡皮布的发明就为高速胶版印刷提供了可能。在气垫橡皮布中,最为关键的就是通过微球体发泡形成气垫层,利用其可压缩性和快速回弹的特性,可以避免橡皮布出现鼓包并满足高速印刷的需要。因此开展气垫橡皮布的相关性能研究就显得非常必要,本文通过数值分析的方法,分析了微球体发泡膨胀的过程,并基于细观力学,分析了气垫层结构与压缩性能之间的关系,进而研究了不同气垫层压缩性能对压印过程的影响。本文主要工作内容以及所得结论如下:（1）分析了微球体发泡膨胀的过程和机理,建立了发泡膨胀的数学模型,并使用龙格库塔方法迭代求解出微球体发泡过程中的球径、发泡剂质量、内部压力、发泡温度等参数,并分析了发泡剂质量、壳体黏度、发泡剂种类对发泡性能的影响。研究表明发泡剂的用量决定了最大球径,发泡剂的增加会引起发泡时间和最大内部压力的增加。壳体黏度并不影响最大球径,但是黏度的增加明显降低了球体的膨胀速度和液体的蒸发速度。不同发泡剂中异丁烷的密度最小,得到的发泡后的球径最大,发泡速度最快,发泡过程中的内部压力也最大,密度最大的异辛烷则相反,但其发泡完成后的内部压力基本相同。（2）基于细观力学的理论基础,通过对气垫层的代表性体积单元的压缩模拟,研究了气垫层中微球体的体积分数、相对壁厚、初始内部压力的细观结构参数对气垫层刚度的影响。气垫层的刚度随着微球体相对壁厚的增加而增加,且微球体的增强效果随着变形的增加而愈加明显;初始内部压力在小变形时几乎不影响气垫层刚度,只在大变形时略微增强基体刚度;微球体体积分数的增加在小变形时提高了基体刚度,在大变形时反而削弱了基体刚度。此外,还发现气垫层的体积随着体积分数的增加而下降;随着微球体壁厚的增加而增加;随着初始内部压力的增加而增加,同时其回弹速度一直随着体积分数的增加而增加;随着相对壁厚的增加而略微增加;初始内部压力在变形较小时基本不影响回弹速度,只在大变形时稍微增加回弹拉伸高度。（3）根据气垫橡皮布的四种不同材料的分层,分析了各分层结构并采用了适当的本构模型,在Abaqus中仿真分析了橡皮布压缩量的检测和实际压印的过程。发现橡皮布在压缩过程中的轴向应力呈现出中间小、两边大的类抛物线趋势,微球初始内部压力对气垫橡皮布在定载荷下的压缩量的影响最大,体积分数次之,相对壁厚的影响最小。橡皮布的压缩量随着微球体体积分数的增加而下降;随着初始内部压力的增加而下降,且下降量随着压力的增加而减少;随着壁厚的增加呈现出先增加后减小的趋势。压印区的表面最大应力和接触压力都随着体积分数和初始内部压力的增加而增加,小于临界壁厚时随着壁厚的增加而下降,大于临界壁厚时随着壁厚的增加而增加。体积分数的增加略微增加了压印区的宽度,相对壁厚对压印宽度几乎没有影响,初始内部压力低于0.2MPa时,压印宽度随着初始内部压力的增加而增加,当初始内部压力超过0.2MPa时,压印宽度几乎不变。