三明治结构广泛应用于航空、航天、船舶、汽车等诸多工程技术领域，其在面内压应力作用下的属曲褶皱现象备受关注。三明治结构的失稳有两大特点:1）空间上呈近似周期性变化;2）失稳波长相对于整体尺寸非常小。对此类现象的数值仿真有两大困难:1）非线性求解路径难以控制;2）需使用大量的计算单元从而导致计算效率低。
　　本文旨在综合运用慢变傅立叶系数法、桥域多尺度方法及数值渐近法，开发一套针对三明治结构屈曲褶皱现象的兼顾计算效率与精度的多尺度建模与仿真方法。为此，论文首先以非线性弹性基础梁作为研究对象回顾了慢变傅立叶系数法与桥域多尺度方法，研究了宏观傅立叶模型的计算效率、计算精度、边界条件与边界效应，并探讨了宏细观模型的耦合方案——桥域多尺度方法。然后，论文围绕着三明治梁以及三明治板结构，以高阶分层理论为变形假设，以傅立叶级数的系数为宏观包络线，以桥域多尺度方法为宏细观模型的耦合工具，以数值渐近法为多尺度非线性系统的求解器，依次建立了三明治梁的一维细观模型、一维傅立叶宏观模型、一维宏细观多尺度耦合模型以及三明治板的二维细观模型和二维傅立叶宏观模型，并运用所建立的多尺度模型以及非线性求解方案模拟了三明治结构的整体屈曲、正对称失稳、反对称失稳、整体屈曲与局部失稳相耦合的多种屈曲皱褶现象。研究结果显示，本文提出的针对三明治结构的屈曲褶皱现象的多尺度建模与仿真方法，实现了保证计算精度的条件下大幅度提高计算效率的目标。
　　论文成果不仅可为快速预测三明治结构失稳及研发合理的预防措施提供理论支持与技术工具，还为其它具有周期性变化特性的失稳间题研究打下了坚实的科学基础。