柔性电子技术是将电子电路集成在柔性、可延展基底上一种技术。柔性电子技术主要被应用于显示器、储能装置、太阳能薄膜以及可穿戴设备上。其中可穿戴设备在临床医疗等领域受到越来越广泛的关注。作为应用于人体健康监测的柔性电子设备,其必须要保障人体正常的物质交流(汗液排放)和能量交换(温度交流),因此柔性电子器件的热湿分析必不可少。本文以广泛应用于柔性电子器件基底和封装层的多孔PDMS为主要研究对象,通过乳液聚合法制备不同孔隙率的多孔PDMS样品,并试验分析其孔径分布与孔隙率大小。同时通过吸湿试验后多孔PDMS试样的尺寸、质量、性能改变获得其相关湿参数(饱和含湿量、湿膨胀系数和弹性模量),并采用静态热机械仪测量其热膨胀系数。之后采用均匀化理论对上述参数进行理论分析。最后,在理论和试验的基础上,通过具体算例对多孔PDMS柔性电子器件在环境场变化下的延展性进行理论分析。主要研究工作如下:(1)多孔PDMS是一种多孔介质材料,具有热胀冷缩和湿胀干缩的特性。其自身的温度变化及湿度变化会产生热湿变形,当变形受到约束时会产生热湿应变及热湿应力。基于热弹性力学,本文提出了多孔PDMS的热湿应力耦合的弹性本构模型。(2)运用乳液聚合法制备多孔PDMS试样。使用扫描电子显微镜(SEM)分析各试样微观截面结构得到试样孔隙率及平均孔径。通过试样吸湿试验后的尺寸变化和质量变化得到饱和含湿量和湿膨胀系数,及通过吸湿试验后的拉伸试验测量其弹性模量随湿度的变化。同时采用静态热机械仪TMA测量试样的热膨胀系数。(3)使用双尺度渐近均匀化法,理论推导了多孔PDMS的热湿参数。理论值与试验值相互对照,验证均匀化理论对于分析多孔PDMS热湿参数的可靠性。理论与试验的相互验证后得出多孔PDMS相关热湿参数的预测公式。同时也提出弹性模量和湿度相关的可靠拟合公式,为接下来的柔性电子器件延展性随环境场变化的有限元分析奠定基础。(4)运用提出的热湿应力耦合模型进行有限元建模并计算,分析以多孔PDMS为基底和封装层的柔性电子器件工作时结合人体皮肤的稳态温度场变化、人体活动造成的稳态湿度场变化以及不同环境变化下延展性的变化。本文研究结果,可为柔性电子器件热湿力学性能优化提供参考,同时也可为材料热-湿-力耦合、湿热耦合等分析提供数据基础。