铁电薄膜非制冷红外焦平面列阵是最近几年迅速发展起来的先进红外探测 器件。然而，从力学角度研究铁电薄膜微桥结构的工作还较少。为此，本文采用 数值模拟方法，研究了铁电薄膜微桥结构在红外辐射作用下的力学响应。 在第一章中分别介绍了红外探测器的发展背景、红外焦平面探测器件的应用 与发展背景、热释电焦平面列阵研究及其进展，还分析了铁电薄膜微桥的工作原 理及国内外的研究现状。 在第二章中研究了压电材料层合板的计算理论。将铁电薄膜微桥结构抽象化 为一块尺寸为微米厚度为亚微米量级的夹层板，采用了力-热-电耦合的控制方 程，推导出了基于变分原理及Mindlin假设的压电材料层合板有限元公式，还推 导了求解弯矩和扭矩的有限元公式。 在第三章中介绍了红外辐射相关的一些理论，计算了红外探测器在夜间从飞 机上探测地面的坦克所接受到的辐照度数值和探测器在温度发生变化后与外界 环境之间的辐射换热。 在第四章，首先介绍了有限元程序的原理及流程。然后确定了边界条件、荷 载、各项常数、采用的单元及网格划分情况，并通过检测题检验了该程序的正确 性。最后，通过第三章的实例，考察了微桥结构在自重作用下和红外辐射作用下 的变化规律，对两种辐射荷载下得到的力、热、电输出信号进行了比较、分析， 并对结果进行了解释。 关键词：铁电薄膜，微桥结构，非致冷红外焦平面列阵，压电层合板，力-热-电耦合，Mindlin假设，红外辐射，黑体，象的辐照度，辐射换热，有限元，斩 波器