覆膜表面的重复接触特性直接影响着诸多微机械器件的工作可靠性。本项目首先采用数值仿真和实验测量结合手段,实现粗糙表面数字化表征及重构;并利用分子动力学和有限元法相耦合、区域分解法等多尺度法将纳米粘着与粗糙表面接触联系起来,结合连续介质理论建立微悬臂梁和覆膜基底间粗糙面重复冲击接触-分离模型,充分考虑微凸体间相互作用、接触粗糙表面的时变性、弹塑性变形、以及分子粘着等影响。动态分析在每次接触-分离后实际接触区域及大小、薄膜应力、应变、粘着区域等的分布规律;研究多次冲击接触过程中压缩屈服强度、弹性卸载刚度和能量耗散与冲击接触速度、粘着等的关系,总结重复冲击接触分离过程中接触面的表面轮廓结构参数变化规律及不同粗糙度对粘着力的影响;探讨微梁弹性刚度、振动特性、冲击速度、反弹力及薄膜厚度等对粘着的影响。研究结果将对微梁结构和薄膜的设计,以及提高微机械开关等类似产品的工作可靠性具有重要的理论意义和应用价值
英文主题词rough surfaces;repeated impact-contact and separation;elastic recovery of micro-cantilever;adhesion;elasto-plastic deformation