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多晶铜薄膜材料在MEMS器件中得到了广泛应用，其疲劳强度已成为制约MEMS器件长期服役可靠性的因素之一。此前，已有一些学者从不同角度对不同尺寸的铜薄膜疲劳特性进行了研究。本文采用激光冲击处理的方式，试图探索出一套能有效修复MEMS构件疲劳损伤的方法，为MEMS结构耐久性设计提供参考依据。 首先，对轧制铜薄膜缺口试件进行了预损伤处理以及激光冲击处理，通过疲劳试验结果，确定了最优激光修复参数。并在这一参数下将无损试件的强化效果与损伤试件的修复效果进行了对比，发现损伤试件的累积疲劳寿命明显高于无损试件的强化寿命。随后对铜薄膜缺口试件进行了修复时机选择以及两次损伤修复效果的探讨。 其次，对激光冲击处理在铜薄膜中所诱导的冲击压力进行了理论计算，并将计算出的冲击压力值作为加载条件，运用ABAQUS有限元分析软件对激光冲击过程进行了模拟。随后，分别从微观金相组织以及断口表面特征角度对激光冲击处理的修复机理进行了进一步探讨。 然后，利用修正的名义应力法对不同脉冲个数下无损冲击后的缺口试样，同一损伤程度下(40％)不同脉冲个数冲击后的缺口试样，以及最优激光修复参数下不同损伤程度的冲击后缺口试样的累积疲劳寿命进行了预测，结果表明，修正的名义应力法的预测结果能够较好地满足试验寿命。 最后，发明了一种用于微薄膜结构双向十字拉伸多轴疲劳试验的装置，包括上夹具体、下夹具体、内六角螺钉和加载杆件。加载杆件上部与微机械疲劳试验机的加载装置相连接，通过加载装置控制加载杆件穿过上夹具体对试样实现多轴加载。