柔性薄膜已经被用作太阳能电池帆板和充气反射天线等关键航天器部件，并且需要在热力耦合环境下服役。褶皱是薄膜结构的一种典型的非线性变形模式，数值算法的稳定性对于实现薄膜褶皱变形的高效数值模拟至关重要。本项目将基于参变量变分原理和有限单元法，开展热力耦合作用下薄膜褶皱变形精细分析的稳定化计算方法研究。首先，建立各向异性双模量材料的热力耦合模型及参变量变分原理，发展稳定的二次规划算法。其次，结合修正的双模量材料模型和薄壳稳定性理论，建立能够获取褶皱数目、幅值和波长的简化有限元模型。将该模型嵌入已发展的二次规划算法中，通过求解互补问题来确定单元的张紧、褶皱或松弛状态，从而改善算法稳定性，实现热力耦合作用下薄膜褶皱变形的高效数值模拟。进行薄膜褶皱典型实验，以验证模型与算法的正确性。最后，利用所发展的稳定化算法研究褶皱形成和发展的机理，为褶皱抑制方案的设计提供科学依据。
