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镧改性锆钛酸铅(PLZT)光电陶瓷材料作为一种新兴的智能材料,在受特定波长光束照射时会产生沿极化方向的变形,即光致伸缩效应。近年来,由于PLZT这种特殊的能量转换机制,可进行非接触式远程操作和无需硬线连接,避免了电磁影响,因此由PLZT制作成的微驱动器和微传感器在微机电系统领域的应用已成为一个新的研究热点。微机电系统的设计、制造均是在微米级尺寸下,大量的实验表明,微米尺寸下材料的力学性能与宏观尺寸相比具有明显的差异,表现出尺度效应现象。尺度效应的存在,制约了PLZT光电陶瓷材料在微机电系统中的应用。由于缺少材料尺度参数,经典弹性理论在微尺寸下已不再适用,本文将以新修正偶应力理论为基础,对微尺寸下PLZT的尺度效应进行深入的研究。基于新修正偶应力理论和von Karman几何非线性,首次建立了0-3极化PLZT板非线性静力弯曲尺度相关模型。利用势能原理和变分公式推导出0-3极化PLZT微板非线性平衡方程。通过Galerkin方法转化为非线性方程组,采用Newton–Raphson方法进行求解。经过简化以后,该模型仅包含一个材料尺度参数,并且可以退化到经典弹性理论模型。随后通过数值分析方法研究了尺度效应对受光照和均布载荷作用的0-3极化PLZT简支板非线性变形的影响。结果表明,该新模型能够描述尺度效应和几何非线性。为研究微尺寸下0-3极化PLZT驱动器对结构的驱动和形状控制能力,建立了包含偶应力项的0-3极化PLZT层合板静力弯曲模型。分析了材料尺度参数对0-3极化PLZT层合简支板变形的影响。最后讨论了0-3极化PLZT驱动器不同平面尺寸、不同厚度以及不同位置等因素对微板的驱动和控制效果。