液滴撞击表面的现象广泛存在于喷墨打印、增材制造、防结冰、自清洁、生物医疗等领域,液滴的撞击行为及最大无量纲直径是上述应用中的重要因素。工业生产中的流体因含有添加剂往往表现出剪切变稀、黏弹性和屈服应力等非牛顿流变特性。已有的研究主要集中在牛顿流体液滴,非牛顿流体液滴在壁面的动态特性及形成机制有待进一步研究。因此本文提出开展剪切变稀流体液滴撞击固体表面后铺展及回弹行为的实验与数值模拟研究,旨在探索剪切变稀特性对撞击动态行为的作用机理。本文首先搭建了基于高速摄像及显微技术的液滴撞击壁面可视化实验平台。通过在去离子水中添加极少量的黄原胶制备单纯剪切变稀流体。利用高速数码捕捉液滴撞击疏水表面瞬态过程的形貌演变。实验对比了不同黏度（μl=0.89～18.89 Pa·s）牛顿流体液滴与纯剪切变稀流体液滴（黄原胶质量分数0.005～0.03%）在韦伯数（We）为12～221区间内撞击疏水表面的动态行为。实验结果发现,与只表现出沉积和部分回弹的牛顿流体液滴不同,剪切变稀流体液滴在特定的We区间出现完全回弹行为。基于有效黏度(μef f)假设,建立了剪切变稀流体的最大无量纲直径(βmax)预测模型。通过能量守恒得到了液滴撞击疏水表面的最大无量纲高度(ξmax)的预测模型和判定液滴回弹临界无量纲高度（ξc）的理论值。根据剪切变稀流体液滴ξmax与We相图,得出了区分部分回弹与完全回弹的关系式。上述模型均在较广We区间内与实验测量值取得了良好一致。本研究同时建立了基于有限元法及相场法的液滴撞击固体表面数值计算模型。通过耦合Carreau黏度方程和动态接触角模型准确模拟了液滴撞击的动态行为。通过网格无关性验证和实验对比,保证了数值模型的精确度和正确性。基于该数值模型研究了剪切变稀特性对液滴铺展及回弹的影响。模拟结果表明,Carreau模型中的幂指数n和局部高剪切区域位置是影响液滴回弹行为的关键因素:随着幂指数n的增加,剪切变稀程度变小。非牛顿流体液滴分别表现出部分回弹（n≤0.4）、完全回弹（n=0.5）和表面沉积（n≥0.6）三种行为;在相同We下,表现为回弹的液滴底部（z/H＜0.3）剪切速率始终大于表现为沉积的液滴。如果高剪切区域出现在贴近壁面位置（z/H＜0.05）,液滴内部将出现明显的非均匀压力场。液滴在内部压差及表面张力的作用下剥离固体表面,出现完全回弹的动力学行为。最后,本文通过幂律黏度模型初步研究了剪切变稀流体的稠度系数（k）、幂律指数（m）气液表面张力(σlg)及撞击壁面的润湿性对液滴铺展、回缩与回弹行为的影响。模拟结果表明,流变参数k或m的减小将增大βmax,并促进液滴回弹。相较而言,减小液滴的σl g或增加表面润湿性也会增大βmax,但会抑制液滴的回缩和回弹。同时数值模拟得到了幂律流体关于有效雷诺数(Reef f)与动态后退接触角(θdr)的回弹沉积相图。本研究较为深入和系统的探讨了剪切变稀特性对液滴撞击固体壁面的动力学行为及作用机制,将为增材制造、防结冰、疫情防控等领域提供理论基础和指导。