微机电系统（Micro Electro Mechanical System,MEMS）流量传感器由于其微型化、低功耗、高可靠性和高测量精度等优点,近年来发展迅速,被广泛应用于各种流量测量中。目前针对MEMS传感器开展的寿命试验主要考虑传感器能否达到预期的工作寿命,试验主要包含以下特点:长期试验的成本过高,主要采用测试结构的方法进行相关试验以取代对传感器器件级别的寿命试验;MEMS传感器的长期寿命测试结果属于商业机密,很少公开发布;MEMS传感器的制造缺乏统一标准,不同的厂家对同一原理的传感器的制造,其在制造过程以及工艺上也存在不同。由此可见,MEMS传感器可靠性相关数据的获取较为困难,这给MEMS流量传感器的可靠性研究带来了很大的挑战,亟需开拓基于物理模型的MEMS流量传感器可靠性建模与评估方法,为其安全可靠服役提供理论与方法支持。本文基于国家重点研发计划的子课题,以MEMS热式流量传感器为研究对象,结合有限元仿真,针对其特定失效机理开展性能退化分析和可靠性评估方法研究,主要研究内容如下:（1）考虑污染物对流量传感器测量结果造成的影响,采用常用于管道内灰尘沉积的颗粒物沉积模型来建立污染物沉积量与大气压力、温度和重力等因素之间的映射关系。使用COMSOL软件建立考虑污染物影响的MEMS流量传感器有限元模型,获取仿真数据,在此基础上建立污染物厚度与传感器测量误差之间的关系,进一步基于退化过程构建MEMS流量传感器的可靠性模型,并以汽车进气道的流量传感器为对象进行算例分析。（2）考虑热应力对传感器异质材料界面可靠性的影响,采用COMSOL软件对异质材料键合界面开展有限元仿真,获取界面的热应力仿真数据,并基于仿真数据建立热应力与热膨胀系数、温度以及泊松比之间的映射关系。结合试验获取的传感器内部硅-玻璃合强度数据,基于应力强度干涉模型构建硅-玻璃键合界面的可靠性模型,并对其进行可靠性评估。（3）针对传感器结构的塑性形变,考虑传感器的外壳在流体中受到的压力和黏性力,建立流固耦合有限元仿真模型,获取仿真数据,在此基础上建立外壳所受的应力与外壳尺寸以及流体流速之间的映射关系。结合由材料手册获取传感器外壳材料的屈服强度数据,采用界限模型构建外壳可靠性模型,并对其进行可靠性评估。