随着科技的进步,微机电系统也逐渐步入了我们的生活,然而这些微机电系统中的微纳零件的变形和破坏困扰着我们,也限制了微机电系统的发展。在微机电系统中,结构的比表面积非常大,相对于体积力对结构的影响,表面力的作用尤为突出。结构的表面通常会存在毛细力、电磁力、范德华力,他们会使微结构发生变形,严重的还会产生粘附。微结构的粘附是一个十分复杂的问题,涉及几何非线性和多物理场耦合等,目前对于这一问题的研究还很不充分。本文针对微梁在毛细力作用下的粘附和剥离过程进行试验和理论研究,旨在充分揭示粘附微梁剥离机理的基础上建立力学模型,从而促进微机电系统的发展。首先,试验研究发现,微梁在毛细力作用下粘附的剥离经历了液膜结合和液滴结合两个阶段。考虑两个阶段的液桥形状特征,分别建立能量泛函,采用变分原理推导了考虑毛细力粘附微梁剥离的非线性微分方程和边界条件。然后,基于Matlab编程求解方程,得到了剥离力–位移曲线,理论计算与试验结果具有很好的一致性。参数研究表明,接触角和表面张力系数对液膜结合阶段的微梁剥离影响显著,而对液滴结合阶段的剥离影响较小,微梁刚度对两个阶段的剥离都有明显影响。本文还研究了磁场中微梁的粘附和剥离行为。通过试验考察了不同放置方式的梁在不同磁场中的形貌,总结出磁场对磁性梁形貌影响的一般规律。采用Comsol软件对其进行数值模拟,发现磁场强度和方向是影响磁性梁形状的主要因素。本文研究了微尺度下毛细力以及磁场作用下梁的粘附和剥离行为,在微纳米器件的结构设计和微纳米打印等领域有更广泛的应用。