原子力显微镜的微悬臂及其针尖的动力学特性直接影响原子力的检测精度，对微悬臂-探针结构在检测过程中的动力学行为的研究是十分必要的，目前国内外很多学者在研究该问题时通常采用模态分析法，但仅采用一阶模态分析微悬臂-探针的动力学特性。微悬臂-探针是一个连续变形体结构，在检测过程中，由于采取轻敲测量模式，要求探针针尖与样品表面进行间歇接触作用，因而激发高频响应，导致一阶模态分析方法产生较大误差，采用高阶模态分析方法是必要的。本文对微悬臂-探针结构的高阶模态响应进行了理论研究。应用Hamaker微观连续介质理论建立了微悬臂—探针的动力学模型，应用Euler-Bernoulli梁理论，采用模态函数法，对微悬臂—探针结构的动力学响应进行分析。在针尖与样品非接触情况下，采用原子力模型，计算针尖与样品之间的范德华力。在针尖与样品接触情况下，采用DMT接触模型，计算针尖与样品之间的接触力。采用VC++编制数值计算程序包，并应用该程序包，计算包含针尖与样品接触与非接触重复交替的重复撞击接触过程，分别计算了重复撞击接触力响应和梁对重复撞击接触的位移、速度、加速度响应。研究发现，考虑高阶模态和仅考虑一阶模态两种模型，所得到的动力学响应计算结果有明显差异。应用本文的高阶模态模型，能够充分考虑结构因撞击接触激发的高频响应，更加合理的模拟微悬臂—探针的实际运动状态。另外还发现，在探针与样品重复间歇撞击接触时，应用一阶模态模型计算得到的针尖响应迅速进入稳定响应阶段；应用高阶模态响应模型计算得到的针尖响应，可以看出，早期有明显的不稳定阶段，进入稳定阶段滞后，但进入稳定阶段后，撞击接触力要小。