采用半逆解法，系统地研究了密度梯度悬臂梁（致动器）在不同荷载作用下力—电耦合问题的几个基本解，其中包括：悬壁梁梁端受力偶作用、梁端受轴向集中力作用、梁端受横向集中力作用以及悬臂梁受外加直流电压、横向均布荷载和轴向均布荷载等情况，并考虑了梯度效应对基本解的影响。首先求得了密度梯度悬臂梁在上述不同荷载分别作用下用半逆解法求解时的应力函数和电位移函数，进而求得了梁中的应力和电位移、应变和电场强度以及位移和电热的分析解。作为特例，同时还得到了无体积力悬臂梁和常体积力悬臂梁在上述不同荷载分别作用下的全部解答。为建立致动器的电致失效判据提供了理论基础，同时也为研究更复杂的功能材料的电致失效问题提供了参考。

MEMS电磁继电器是继电器微型化主流方案、代表了未来继电器高端产品的发展趋势。但触头弹跳已成为限制其寿命、制约实用化的瓶颈问题之一，需要针对器件微型化后的结构、尺寸特点，研究有别于传统宏观器件的弹跳抑制方法。在前期研究的基础上，本项目提出分析/利用动致锁定机理来抑制触头弹跳，综合运用改变器件动力学传递函数和调整外加激励时/频特性的方法优化器件的动态响应，探寻从根本上抑制触头弹跳的有效途径。在此基础上，评估器件尺寸加工偏差及驱动电压脉冲波形失真对弹跳抑制效果的影响，提出可以在集成制造的批量化器件中实现的弹跳抑制方法，据此设计、制造器件、测试其性能，验证该方法的有效性与可行性。本项目是微米尺度上抑制结构冲击与振动的有益尝试，将为机械学科的相关研究向微观领域推进探索可行的分析方法和研究手段。研究成果有望克服限制MEMS电磁继电器寿命的重要因素，加速其实用化进程，提升国内继电器产业技术水平。