[发明专利]一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法

权利要求书

1.一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法，其特征在于，包括：

S1、对微机电系统桥膜结构进行加载，形成载荷位移曲线，通过所述载荷位移曲线得出实测弹性系数；

利用有限元软件建立无残余应力的微机电系统桥膜结构并模拟加载，形成无残余应力载荷位移曲线，通过所述无残余应力的载荷位移曲线得出无残余应力模拟弹性系数；

S2、比较所述实测弹性系数和所述无残余应力模拟弹性系数的大小，确定所述微机电系统桥膜结构残余应力状态；

S3、用有限元软件建立含有初始残应力的微机电系统桥膜结构，所述含有初始残应力的微机电系统桥膜结构的残余应力状态与所述微机电系统桥膜结构残余应力状态相同，并且对所述含有初始残应力的微机电系统桥膜结构进行模拟加载，得出含有残余应力的模拟载荷位移曲线，通过所述含有残余应力的模拟载荷位移曲线，得出含有残余应力模拟弹性系数；

S4、改变所述初始残应力的微机电系统桥膜结构的初始残应力的大小至到所述含有残余应力模拟弹性系数和实测弹性系数相等，此时所述初始残应力的大小为所述微机电系统桥膜结构含有残应力的大小。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述微机电系统桥膜结构残应力状态为张应力或压应力。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，对所述微机电系统桥膜结构、所述无残余应力的微机电系统桥膜结构和所述初始残应力的微机电系统桥膜结构的加载力大小相等。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述初始残应力是根据实测弹性系数与无残余应力模拟弹性系数大小关系进行确定。

5.根据权利要求1所述的一种微机电系统桥膜结构残余应力的测试方法，其特征在于，所述载荷位移曲线的斜率为实测弹性系数，所述无残余应力载荷位移曲线的斜率为无残余应力模拟弹性系数；所述含有残余应力的模拟载荷位移曲线的斜率为含有残余应力模拟弹性系数。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，通过纳米压痕仪对所述微机电系统桥膜结构进行加载。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述微机电系统桥膜结构为双端固支微机电系统桥膜结构，对所述双端固支微机电系统桥膜结构的中点进行加载，所述无残余应力的微机电系统桥膜结构为双端固支无残余应力的微机电系统桥膜结构，对所述双端固支无残余应力的微机电系统桥膜结构的中点进行模拟加载，所述初始残应力的微机电系统桥膜结构为双端固支初始残应力的微机电系统桥膜结构，对所述双端固支初始残应力的微机电系统桥膜结构的中点进行模拟加载。

8.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，对所述双端固支微机电系统桥膜结构的中点是通过以下步骤进行确定，

S11、通过一定载荷沿所述双端固支微机电系统桥膜结构的轴向方向扫过，得出所述双端固支微机电系统桥膜结构轴向扰度最大位置点；

S12、沿着所述含双端固支微机电系统桥膜结构轴向扰度最大位置点进行径向方向扫过，得出所述双端固支微机电系统桥膜结构径向扰度最大位置的点，所述径向扰度最大位置的点为所述双端固支微机电系统桥膜结构的中点。

9.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述微机电系统桥膜结构为悬臂式微机电系统桥膜结构，对所述悬臂式微机电系统桥膜结构的自由端进行加载，所述无残余应力的微机电系统桥膜结构为悬臂式无残余应力的微机电系统桥膜结构，对所述悬臂式无残余应力的微机电系统桥膜结构的自由端进行模拟加载，所述初始残应力的微机电系统桥膜结构为悬臂式初始残应力的微机电系统桥膜结构，对所述悬臂式初始残应力的微机电系统桥膜结构的自由端进行模拟加载。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述载荷位移曲线是通过最小二乘法拟合得出。