引信MEMS安全系统作为引信的重要组成部分，主要作用包括保证零件或机构在勤务处理时、发射时以及在炮口附近的安全；并且在适当的时机，解除对被保险零件的保险，使整个引信处于待发状态。由于MEMS安全系统会因为引信在运输、偶然跌落和发射的过程中承受不同程度的冲击和振动载荷以及所处环境因素的影响，进而发生粘附、断裂和屈服等失效出现，导致引信性能降低甚至丧失，从而危害使用人员的人身安全，影响战斗力发挥，而作为MEMS安全系统中重要的组成部分——微弹簧，直接影响着整个安全系统能否正常工作。因此有必要对其失效进行研究，为MEMS可靠性分析提供参考。本片论文首先对引信MEMS常用材料与LIGA工艺中所使用的镍材料进行了多方面的比较，介绍了由微弹簧关键零部件构成的MEMS安全系统的工作原理，然后根据微弹簧材料参数以及受到的环境应力，对MEMS微弹簧进行了动态特性模拟仿真，得出微弹簧理论弹性形变范围、形变特性以及应力集中区域等衡量其可靠性的指标，然后分别在失效环境下建立它们在冲击及振动载荷下的应力及位移响应模型，利用加速应力试验来激发不同尺寸弹簧薄弱环节的出现；最后利用马歇特锤击实验和弹簧拉伸实验，分析装配在安全系统中的微弹簧在不同g值冲击载荷情况下的应力响应，并利用高速摄像未经装配的弹簧被拉断的整个过程，通过研究不同尺寸下器件的响应情况来对器件存在的失效模式及失效机理进行验证。最终实验结果验证了理论分析结果的分析精度，为引信MEMS微弹簧的设计优化和可靠性研究提供了理论支撑。