软物质已与人们的日常生活息息相关,在人类的生产和技术上有着极为广泛的应用。在当今科学界,软物质已经成为物理学科中的一个新兴的前沿学科。控制软物质表面和界面的形貌和性质为许多工程应用提供了新的机会。折痕是软物质在自然状态和工程应用中被广泛观察到的失稳模式,此时光滑的表面会折叠成一个局部的尖端自接触区域,这种不稳定状态通常由机械加载或者膨胀引起。本文工作主要通过两部分进行探讨。第一部分研究双层水凝胶的膨胀失稳下形成表/界面折痕。第二部分研究双层水凝胶在压缩和膨胀下的表面屈曲失稳。在第一部分工作中,本论文通过对双层水凝胶的数值模拟和实验研究来探索表面和界面折痕之间的竞争机制。通过大量数值模拟,本论文发现双层水凝胶在膨胀下失稳的失稳模式主要由上下层的模量比和高度比决定的,双层水凝胶的界面折痕只能在适中的模量比和较大的高度比下才能发生。最终也通过实验验证了数值模拟结果的可靠性。在第二部分工作中,本论文结合线性理论、有限元模拟和实验对双层水凝胶的表面屈曲失稳进行研究。通过研究发现双层结构中上层薄膜的厚度会对表面失稳形貌产生影响。通过研究也发现对上层水凝胶施加一定量的预膨胀同样会对失稳后的表面形貌和临界失稳应变产生影响,最终整理结果得到一个相图能够有效的预测不同情况下失稳的形貌变化。