基于张力场理论的薄膜褶皱研究评述

张力场理论是较早提出的研究薄膜褶皱的理论，该理论忽略了薄膜的弯曲刚度,认为在褶皱区薄膜处于单轴的应力状态，褶皱的方向为大主应力方向，垂直于褶皱方向的小主应力为零.基于这种方法提出了很多褶皱的分析模型.这些分析模型通过引入参数对薄膜的本构关系或变形梯度进行修正，然后通过数值的方法进行求解，可以得到褶皱形成以后的应力分布，及褶皱的方向.其主要的缺点是不能得到褶皱的波长、幅度及数量等信息.基于能量方法的褶皱分析，首先要假定褶皱的变形模式，然后通过能量关系得到褶皱幅度和波长的表达式.本文对比分析薄膜褶皱的不同分析方法，并指出了薄膜褶皱研究的发展趋势.