中文摘要：

吸合特性是静电驱动微机电系统（MEMS）的重要特征，合理建立力学模型是研究MEMS吸合特性的前提。MEMS有如下特点首先，对结构尺寸在微米或亚微米量级的MEMS结构，它表现出明显的尺寸效应，传统连续介质理论无法表征；其次，在MEMS微结构工作过程中存在各种影响因素几何非线性而引起的中面伸长效应；加工工艺等因素而使结构中存在残余应力；空气阻尼引起变形的滞后效应以及极板边缘静电场等。以上特点都为精确建立理论模型带来了困难。因此，本研究将基于哈密顿原理和应变梯度弹性理论，不仅考虑微结构的尺寸效应、而且综合考虑各种影响因素，分别建立一维非线性梁模型和二维非线性板模型，并建立相应的有限单元方法。在此基础上，研究MEMS微结构的静态和动态非线性吸合特性及其尺寸效应现象，揭示微尺度下结构的力学、电学及其耦合机理，为静电驱动MEMS微结构的精确表征和优化设计提供理论依据。