喷墨式打印技术作为一种精确、高效的打印技术，在其产品商业化上获得了巨大的成功。该技术的应用和迅速发展表明一种精确、可控的微米级液滴产生技术具有很大的应用价值。随着微滴产生技术应用的不断深入，已从喷墨式打印拓展到微电子制造、微电子封装、微型光学元器件制作、快速成型、三维微结构制造等其他工业生产制造领域。同时，微滴喷射的材料也不局限于打印用热喷墨，而是如焊膏、银浆、润滑剂、光刻胶等高粘度流体材料或熔融金属。微滴喷射技术是一种数字化控制微米级液滴产生和分配的技术。本文在分析现有微滴喷射技术的基础上，提出了一种压电驱动膜片式微滴喷射技术，该技术利用叠层式压电陶瓷作为驱动部件，通过推杆推动膜片变形挤压喷嘴腔，使腔内流体压力急剧变化从而规律性喷出，形成微滴按需喷射。以压电陶瓷作为驱动，可实现对微喷过程的精确控制，推力大、喷射频率高、产生液滴体积小且微滴成形尺寸具有良好的一致性；使用推杆驱动膜片代替压电晶片直接驱动，减小了材料加热温度对压电陶瓷的影响，适用于高温度下材料的微滴喷射。本文围绕压电驱动膜片式微滴喷射技术的仿真分析与实验研究展开，首先阐述了压电驱动膜片式微滴喷射装置的基本构成和进行按需喷射的原理，对微喷过程中的流体状态和膜片变形进行了理论分析，建立了微喷过程的数学模型。在数学模型的基础上，使用CFD软件基于二维轴对称微喷模型和流体体积法(VolumeOf Fluid, VOF)对微喷过程进行数值仿真，通过仿真数据分析了按需微喷成形机理及卫星滴产生的原因，得到了参数对喷射微滴直径和微滴喷射速度的影响规律，为压电驱动膜片式微喷装置的设计提供理论基础和依据。其次，从仿真分析总结的微喷成形条件和参数对喷射微滴影响的经验公式出发，进行了微喷装置驱动参数和结构参数的设计，以及微喷装置的整体结构设计，包括储料机构、喷射机构、驱动机构等部分，并完成了压电驱动膜片式微喷装置的研制。为了展开微喷实验研究，在压电驱动膜片式微喷装置的基础上构建了微滴喷射实验系统，该系统包括压电驱动模块、运动控制模块、温度控制模块、测量采集模块等部分。详细阐述了微喷实验系统各个模块的设计思路和实现方案，完成了整个微喷实验系统的组装和调试。最后，在微喷实验平台上采用水、水/甘油混合液、液态石蜡等不同粘度喷射材料对压电驱动膜片式微滴喷射装置进行了微喷实验。用不同波形的压电陶瓷驱动信号，对微喷效果进行了比较，确定使用矩形波信号进行微滴喷射实验。对不同粘度材料按需喷射的液滴成形尺寸一致性进行了分析，实验结果表明，与气压驱动式相比，压电驱动膜片式微喷技术进行按需喷射产生的微滴尺寸小，微喷频率高，且成形尺寸具有良好的一致性。最后通过实验分析了不同背压、温度、驱动频率对微滴喷射效果的影响，该微喷装置中微滴的成形和按需喷射可以通过压电陶瓷驱动信号进行精确控制。实验结果表明压电驱动膜片式微滴喷射技术可实现P粘度范围流体材料的按需喷射，喷射频率可达HZ，且微滴尺寸具有良好的一致性。同时，微喷实验的结果与仿真分析的结论吻合较好，也验证了本文的仿真模型和数值分析方法是合理可行的。