超声共振显微镜和激光干洗技术在微纳机电系统(MEMS/NEMS)中分别用来检测材料表面弹性性质和清除材料表面亚微尺度灰尘颗粒的,它们都涉及到在电、磁、热、弹性等多物理场作用下超声弹性接触振动问题。目前对于此问题的研究都采用静态接触模型来模拟,不考虑接触面的动态变形效应,致使与实验结果相差较大。本项目从考虑多物理场作用下超声弹性接触振动时接触面内的动态变形的角度来研究这一问题,结合振动理论、接触力学、弹性波动力学,提出了多物理场作用下超声弹性接触振动的动态模型,给出了动态接触刚度,并开展了相关实验分析工作。通过该项目的研究,使超声共振显微镜定量确定MEMS/NEMS材料表面弹性性质成为可能,促进了激光干洗技术的清洗效率的显著改善,推动钻孔模量的原位测试研究。
英文主题词multiphysical fields,ultrasonic contact vibrations, resonance ultrasound microscopy, dry laser cleaning, in-situ measurement.