薄膜电子产品因其灵活性和可折叠性在国防、医疗、信息等领域被广泛应用,卷到卷制造是薄膜电子产品低成本制造的有效方式,卷到卷系统制造过程中的薄膜褶皱问题会严重影响薄膜电子产品的质量。本文以导向辊表面的薄膜为研究对象,对薄膜褶皱问题发生的临界条件以及临界褶皱形态进行了研究,并对各向异性薄膜褶皱进行了分析。主要研究内容如下:(1)研究了薄膜发生褶皱时的临界条件。基于稳定性理论,将导向辊表面受张力的薄膜视为薄壳,以薄膜壳单元为模型,考虑几何非线性,建立薄膜应力与应变的关系以及薄膜平衡微分方程;考虑薄膜与导向辊之间摩擦力的影响,采用静力法得到薄膜临界褶皱时的条件;分析了薄膜临界褶皱条件的影响因素。研究表明:薄膜的宽度、厚度、弹性模量以及薄膜与导向辊之间的摩擦系数对薄膜临界褶皱条件有较大影响。(2)研究了薄膜褶皱构形(波长和幅值)及其影响因素。从褶皱产生机理角度对薄膜褶皱行为进行研究,采用伽辽金法对薄膜平衡方程求解,并考虑薄膜与导向辊之间摩擦力的影响,得到薄膜临界褶皱幅值模型;根据波长与波数的关系,得到薄膜临界褶皱波长模型。分析了薄膜临界褶皱幅值、波长的影响因素。研究表明:在薄膜屈服强度内,张力对导向辊表面的薄膜褶皱具有一定的抑制作用。(3)研究了各向异性薄膜临界褶皱的条件和构形。基于稳定性理论,建立了各向异性薄膜的临界褶皱模型,分析了各向异性薄膜的临界褶皱条件和临界褶皱构形,并通过算例研究了正交各向异性薄膜的泊松比和弹性模量对薄膜临界褶皱的影响。研究表明,薄膜的泊松对薄膜褶皱影响较小。(4)基于有限元仿真软件分析了导向辊表面的薄膜褶皱行为。采用ABAQUS软件,建立薄膜和导向辊模型,通过对模型施加载荷和边界条件,分析不同薄膜厚度、弹性模量和摩擦系数对薄膜褶皱行为的影响。结果表明,薄膜厚度、弹性模量和摩擦系数对薄膜褶皱行为的影响规律与理论分析得到的规律一致。