根据空间在轨抓捕服务的需求,针对PDMS和E30两种硅橡胶材料开展全柔性触手的材料制备和结构成型工艺研究,分析不同工艺参数对材料硬度及力学性能的影响。结果表明,随着固化温度的升高和固化时间的延长,两种材料的杨氏模量均逐步提高;随着固化剂占比的提高,杨氏模量呈先上升后下降的趋势。在此基础上,分别采用半固化和全固化工艺制备E30/PDMS/E30三明治结构的复合材料,结果表明半固化工艺所得样品具有明显的界面过渡层和较高的拉伸强度,其断裂伸长率达460%,性能优势突出。采用分析所得最佳工艺制备的气动柔性触手样品具有较好的运动特性——当气压为58 500 Pa时,触手的平均卷曲角速度为0.4 rad/s,最大达0.8 rad/s。本工艺研究结果为实现轨道目标物体的捕获提供了新的材料制备方法和思路。

阐述了基于原子力显微镜（AFM）的弯曲测试测量纳米梁杨氏模量的理论和方法.重点解决了纳米梁杨氏模量测试技术中的3个关键问题：①宽梁条件下杨氏模量理论模型的修正;②纳米梁厚度的精密测量方法;③加载点位置相对于理想点的偏差给测试结果带来的不确定度的评价方法.实验结果表明,本测试结构硅纳米梁杨氏模量的测试值为（183.79±4.18）GPa.

利用原子力显微镜对聚焦离子束刻蚀技术制备的不同纵横比的氮化硅纳米梁结构进行了弯曲测试，并讨论了一种标定原子力显微镜微悬臂梁弹簧常数的方法．实验中严格界定了欧拉细长梁的条件，在分析了纳米梁组纵横比对测试结果影响的基础上，讨论了如何修正弯曲测试结果．弯曲测试得到了纳米梁的平面模数，并进一步推算氮化硅材料的杨氏模量．测试结果验证了基于原子力显微镜系统的弯曲方法测试纳米薄膜材料杨氏模量的可行性．

介绍了用声速测量仪来测定固体的杨氏模量,并与教材中介绍的动态悬挂法测定固体的杨氏模量进行实验比较,结果更加简单、误差更小,并能一机多用。

为了对微米尺度薄膜材料的力学性能进行测试,开发了一套成本较低的单轴微拉伸MEMS材料力学性能测试系统。首先,根据有限元模拟优化设计测试样片,使其能够易于夹持、准确对中,以利于应力和应变的测量。接着采用三维非硅UV-LIGA微加工技术制备了Ni薄膜样片。根据单轴拉伸测试过程和硬件构成,以Visual Basic为平台编译了一套数据采集与分析系统。最后,应用该测试系统完成对电镀Ni薄膜材料性能的测试。实验结果表明,该系统能够精确测试试样应变,精度达到0.01μm,拉伸力精度达到mN级。得到的电镀Ni薄膜材料的杨氏模量约为94.5 GPa,抗拉强度约为1.76 GPa。该系统基本满足微米尺度材料单轴微拉伸力学性能测试的需要。

对DANIEL超声波计量系统中不同版本的Vixworks的组态和参数设置进行了检查,分析和探讨了杨氏模量参数的设置所造成的计量偏差对计量数据的影响,并确定了合适的杨氏模量参数。

针对利用霍尔位置传感器的弯曲法测量杨氏模量实验中装置不稳定、不易操作、测量误差大的问题,分析了误差产生的仪器原因和理论原因,通过锁定刀口提高系统的稳定性和运用CCD成像技术进行霍尔位置传感器定标对仪器进行改进,显著提高了实验结果的精度,并有效改善了实验的环境。

科氏力质量流量计的质量流量和密度参量的温度系数,与其材料的线膨胀系数和杨氏模量的温度系数有关,并可由谐振频率的温度系数求出.当采用1Cr18Ni9Ti时,在-10℃～60℃的温度范围内,质量流量参数的温度系数是-4.24×10-4/℃,密度参数的温度系数是+4.24×10-4/℃.

根据物体纵向拉伸,弹性变量及光杠杆的放大原理,制作了箱式杨氏模量实验仪.

利用商业有限元软件，建立了数值模拟驻波管法测量材料的有限元模型，通过与实验结果和理论解对比，探讨了驻波管材料的杨氏模量、泊松比、密度三个物理量分别对于隔声量测量的影响。结果表明，驻波管材料参数中对隔声量计算影响最大的因素是杨氏模量，当驻波管材料的杨氏模量为待测样品材料的杨氏模量的15倍以上时，测量结果才比较可信；杨氏模量较小时，泊松比和密度对结果有一定影响，杨氏模量足够大时，泊松比和密度的影响可以忽略。