在微纳米科学技术快速发展的今天,薄膜作为制作MEMS器件的重要基础材料,残余应力和基底的存在对其力学性能影响很大,而这将直接影响器件的寿命及稳定性,因此,基底和残余应力对薄膜的力学性能影响问题成为当前的研究热点。论文以两种不同硬基底和同一种软薄膜构成的软膜硬基系统为对象,利用ABAQUS软件,对试样的纳米压痕过程进行仿真,研究等二轴残余应力和基底对薄膜纳米力学性能的影响,并与薄膜同材料的块体材料进行了对比研究。　　 首先,基于ABAQUS仿真软件建立了一个膜/基试样的几何模型、施加了边界条件和温度场,使等二轴残余应力σr与材料初始屈服应力σy的比值σr/σy为1,模拟了该试样的纳米压痕过程,得到了压痕过程中Mises应力云纹图及载荷一深度曲线。　　 其次,针对三个试样模型,依次施加σr/σy为0和±1的等二轴残余应力,对压头依次施加100～300nm间隔为25nm的位移载荷,结果表明,薄膜的残余压入深度hf、接触深度hc、规范化加载载荷C、刚度S和弹性模量E随基底的弹性模量增加而增大,而薄膜的硬度H无明显变化。Hc、C、S、H和E在σr/σy=-1时最大,在σr/σy=1时最小;而hf的结果与之相反。薄膜的hf、hc,C、S、H和E随压深的增加呈规律性变化并受应力状态的影响。　　 最后,讨论了恒定载荷作用下应力状态σr/σy与薄膜的压痕特性和力学性能之间的关系,结果表明:在σr/σy从-1变化至1的过程中,hf线性递增;hc和S线性递减;C呈近似抛物线状递减;日呈递减趋势,但在压应力阶段的递减速率比拉应力阶段的小;块体试样的E保持不变,而两个薄膜试样的E递减,但变化规律有较大差异。　　 论文的研究成果为薄膜基底的正确选择、降低和消除残余应力、提高MEMS的可靠性和使用寿命具有一定的指导意义。