薄膜以其轻质、折叠体积小以及良好的力学性能等特点,广泛应用于建筑结构领域和航空航天领域。薄膜因其厚度薄、抗弯刚度小,当外载荷产生的压应力超过临界压应力时,就会出现局部屈曲现象而形成褶皱。褶皱的出现不仅会影响薄膜结构的表面精度,还会改变结构的应力分布状态,进而影响结构的静力和动力特性。研究褶皱的影响因素及其影响机理,有利于对薄膜褶皱变形进行准确预测,有效的控制或消除褶皱变形,具有重要的意义。而已有文献尚未系统研究预张力、厚度、材料属性(泊松比和弹性模量)对薄膜褶皱变形特征的影响。本文通过受剪矩形薄膜和对角受拉方形薄膜的试验及有限元研究,系统分析了边界条件、预张力、厚度、材料属性等因素,对薄膜褶皱变形特征的影响规律,具体研究工作如下:a.设计研发了矩形薄膜受剪和方形薄膜对角受拉的试验加载装置,并借助激光位移传感测量技术系统研究了边界条件、预张位移、厚度对矩形薄膜以及边界条件、厚度对方形薄膜褶皱变形特征的影响。b.基于板壳稳定理论,采用商用有限元软件ANSYS的LS-DYNA显式算法模块,对矩形薄膜和方形薄膜褶皱进行数值分析,并将有限元结果与相应的试验结果进行对比分析,验证了本文建立的有限元模型的有效性。c.采用通过正确性和精确性验证的有限元模型,系统研究了边界条件、预张位移、厚度、泊松比和弹性模量等因素对矩形薄膜褶皱变形特征的影响,以及边界条件、厚度、泊松比和弹性模量对方形薄膜的褶皱构形的影响,并阐述了这些影响因素对薄膜褶皱变形特征的影响机理。研究结果标明:边界条件、预张力、厚度以及弹性模量对褶皱构形的影响较大,泊松比对褶皱构形的影响较小。