随着微机电系统(MEMS)的研究不断深入和拓展,MEMS微构件的材料力学性能得到越来越多国内外学者的关注和研究。由于尺度效应,微纳尺度材料的力学性能与宏观尺度下材料的力学性能存在较大差异,这对微机电系统的整体设计性能实现有重大影响。传统的材料测试仪器难以满足微构件的测试要求。论文设计一套基于拉伸法的微构件测试装置,重点研究柔性铰链传动机构、精密微加载装置及夹持机构的设计,为微构件力学性能测试提供一种可行方法。论文首先设计一套基于拉伸法的微构件力学特性测试系统,包括机械装置与数据采集与控制系统,主要研究机械装置的设计及优化。主要完成工作如下:1、研究了从柔性铰链的刚度计算与机构的位移放大比分析两个角度实现柔性铰链传动机构的设计方法,利用正交试验法给出满足设计要求的加载机构和夹持机构设计方案,结合压电陶瓷驱动器实现精密微加载,并进行仿真验证。2、完成微构件试样与柔性铰链传动机构的加工工艺设计、辅助对中装置的设计及实验器材选型,搭建整体测试装置进行微构件拉伸测试实验,针对测试装置与加工水平存在的问题而造成不能满足测试要求提出相应的改进方案。3、从能量存储角度分析柔性铰链传动机构的性能影响因素,利用单因素实验法对加载机构进行优化设计。针对夹持机构可能造成试样出现应力集中甚至断裂的问题,给出夹持机构的优化设计方案。4、对优化后的结构进行校核计算与仿真实验,结合机械效率验证了优化后的加载机构可以有效降低加工难度和提高测试机构的输出特性。