微机电系统(MEMS)作为整个微/纳技术的一个重要科学技术领域，它将微型机构、微驱动器、微电源、微传感器和控制电路等集于一体，具有体积小、能耗低、集成度和智能化高等一系列优点，微机电系统在先进制造、航空航天、军事、信息和生物等高技术领域展现了巨大的发展应用潜力。但是，随着微机电系统的发展，微尺度接触问题成为MEMS技术发展的关键性问题，MEMS器件接触过程中容易引发粘附、摩擦和磨损，不仅使器件的性能受到严重的影响，甚至动作失效，而且在微构件的制造中，接触问题是造成废品率的重要因素。与宏观接触行为相比，在微机电系统中，接触行为的研究更为重要，因为其直接关系到微机电系统的设计、制造和使用寿命等诸多方面，下面将对有限元分析中的接触行为进行介绍。
      另外，对宏观接触而言，两接触表面并非理想的绝对光滑表面，表面常具有一定的粗糙度，而非原子级光滑，这样宏观接触都要归结于原子尺度的微观接触。当两个固体表面接触时，由于接触的表面凹凸不平，实际接触发生在微凸体(也称粗糙峰)之间，为便于研究，通常采用三种微凸体模型，即球形、抛物线形和圆柱形。其中，球形微凸体模型是比较广泛采用的一种研究模型。所有固体表面都是由很多粗糙峰组成的，粗糙峰可看作微小的球体。可见，球面少面接触模型是研究接触问题的基础。
      由于微尺度接触发生于微观接触部位，并且伴随着高应力和变形，接触机理复杂，目前这一类问题的研究工作主要是基于实验的总结和简单理论模型的表述。微尺度球面和平面接触的过程，当接触尺度减小到nm量级时，表面接触作用发生在微小区域，用实验的方法难以研究接触过程的状态变化和各项参数。
      近几十年，数值解法的兴起，以及计算机技术的飞速发展，为工程领域提供了一系列有实用价值的数值方法，如有限元法、无网格法、边界元法和有限差分法等，大大地促进了接触问题研究工作的发展，特别是有限元方法的出现，接触问题的数值求解以有限元离散化为基础，沿着迭代法和数学规划法两个方向发展。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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