传感器技术是现代科学技术发展水平的重要标志，它与通信技术、计算机技术构成现代信息产业的三大支柱。在各种传感器中，硅压力传感器是应用最为广泛的一种。但目前使用的硅压力传感器主要是扩散硅压力传感器，其应变电桥采用P型扩散电阻，而应变膜是N型硅衬底，两者之间是自然的PN结隔离，当工作温度超过120℃时，应变电阻与衬底间的PN结漏电加剧，使传感器特性严重恶化以至失效，因而不能在较高温度环境下进行压力测量，而石油、汽车、航天等领域的使用要求，使耐高温压力传感器的研究成为必然。采用SIMOX(separation by implanted oxygen)技术制作的二氧化硅介质隔离的SOl(silicon on insulator)力敏元件，取消了PN结，使压力传感器的耐高温、隔离性能得到了提高。研究耐高温微型压力传感器应变膜表面应力分布是本文的核心，围绕这一核心，本文首先用弹性力学和板壳理论分析耐高温微型压力传感器应变膜的应力分布，为力敏电阻在应变膜上的布置提供理论依据；其次用有限元分析方法和借助ANSYS仿真软件，对耐高温微型压力传感器应变膜进行了一系列的分析和计算机模拟，探讨了应变膜表面应力分布、应力模型简化的合理性和应变膜尺寸对应力差分布的影响，得到了直观可靠的结果；然后研究了如何用ANSYS软件实现弹性元件的结构优化，建立了耐高温微型压力传感器弹性元件的力学模型、优化参数模型、优化数学模型，并且对设计空间进行了探讨，用ANSYS的参数化设计语言编制了分析文件和优化控制文件，经计算获得最优结果，优化结果表明该方法对传感器的弹性元件结构起到了很好的优化效果；并用ANSYS对最优设计的输出输入关系及设计变量和目标函数的关系进行了数值模拟；最后运用ANSYS软件从模态分析、谐响应分析、瞬态结构动力学三个方面对传感器弹性元件的动态特性进行了研究，得出传感器弹性元件有良好的动态响应特性。论文的主要创新点如下：一、用数值计算的方法证明了单层膜近似模型在一般工程应用中的合理性；二、对应变膜进行了深入的模拟分析：包括应变膜长宽比和厚度对耐高温压力传感器理沦输出的影响；三、利用ANSYS软件实现应变膜的优化，提高了传感器的灵敏度；四、采用MEMS专用软件IntelliSuite中的AnsiE模拟了硅杯的各向异性腐蚀，验证了设计方案的可行性。五、对传感器弹性元件进行动态特性分析，得出传感器弹性元件有良好的动态响应特性。