随着仿生学研究的兴起,越来越多的领域引入了仿生学理念,或提出了新的结构,或实现了功能上的改进与完善,而MEMS领域也同样可以和仿生学结合。MEMS是微机电系统的缩写,它是指一种能够把传感器,执行器,信号处理器和控制电路都集成到一起的微型器件。微机械谐振器是MEMS中的一个重要组成部分,目前被应用在多种电子设备之中。评价微谐振器的优劣,主要通过品质因数,即系统自身所具有的能量与振动过程中损失能量的比值。而在MEMS器件中,由于热弹性体本身的属性,热弹性阻尼(TED)就是一种无法避免的能量损耗方式,其大小对品质因数有很大影响。因此本文设计了鼓膜仿生结构的微谐振器件,并对其热弹性阻尼进行研究,以期待能够提高品质因数。本文首先对目前现有的热弹性阻尼模型进行了归纳,整理了微梁和微平板的热弹性阻尼推导过程,为后文提供参考。然后根据人耳鼓膜形状特征,以贝塞尔函数为基础建立起两类鼓膜仿生结构模型,并通过Ansys进行了振动特性分析。接着以第一类鼓膜仿生模型为例,建立坐标系,结合板壳振动的应力应变关系,对鼓膜仿生结构热弹性阻尼表达式进行推导。在只考虑法向热传导的情况下,可以得出热弹性阻尼的半解析表达式,其中含有无法进一步处理的曲率半径项。所以只能通过有限元的方法,计算出鼓膜仿生结构的热弹性阻尼具体数值,并进一步研究了鼓膜仿生结构自身高度,厚度与半径参数对热弹性阻尼的影响。最后将鼓膜仿生结构模型和具有一定相似特征的圆形平板进行了性能对比,发现鼓膜仿生结构在横向振动时,有三大特点:固有频率高,更符合MEMS的高频工作环境;振动能量集中,分布更合理,产生的谐振效果更好;在稳定高频工作条件下,热弹性阻尼更小,器件品质因数高。所以鼓膜仿生结构有其独特的优势,具有实际应用价值。