MEMS行業(yè)應(yīng)用案例
1、MEMS建模與仿真
強(qiáng)耦合仿真計(jì)算
?傳熱+結(jié)構(gòu)力學(xué)耦合
–熱膨脹、熱應(yīng)力
–熱驅(qū)動(dòng)設(shè)備
?靜電+結(jié)構(gòu)力學(xué)
–靜電驅(qū)動(dòng)
–壓電效應(yīng)
–壓阻效應(yīng)
?電流-傳熱-結(jié)構(gòu)力學(xué)
–焦耳熱、熱膨脹
–熱電效應(yīng)
–熱-彈性阻尼
?電學(xué)-聲學(xué)-結(jié)構(gòu)力學(xué)
–壓電換能器
–振動(dòng)聲學(xué)、聲壓分布
?RLC電路耦合接口
2、熱結(jié)構(gòu)耦合
? 機(jī)械結(jié)構(gòu)+熱效應(yīng)
–熱驅(qū)動(dòng)設(shè)備
–結(jié)構(gòu)振動(dòng)器件
–熱應(yīng)力分析
–接觸分析
–預(yù)應(yīng)力分析
?求解類型
–靜力學(xué)分析
? 線性和非線性
–瞬態(tài)分析
–超單元分析
3、壓電分析（電學(xué)+力學(xué)）
? 壓電設(shè)備
– 壓電效應(yīng)&逆壓電效應(yīng)
? 傳感器、執(zhí)行器
? 陀螺儀、加速度計(jì)
– 復(fù)雜接觸
– 預(yù)應(yīng)力分析
– 電極特征（耦合RLC器件）
? 求解類型
– 靜力學(xué)分析
– 模態(tài)分析
– 諧波分析
– 瞬態(tài)分析
4、特點(diǎn)介紹
軟件主要特點(diǎn)：
?模擬能力
–3D耦合分析
–機(jī)械、介電、壓電
?約束
–電(等勢面、外加電壓… )
–機(jī)械 (固定端約束、鉸鏈支座約束、施加位移… )
?載荷
–電(分布電荷… )
–機(jī)械(體積力、科里奧利力、壓力… )
5、案例：環(huán)形激振器
擴(kuò)展：振動(dòng)聲學(xué)
6、案例：壓電驅(qū)動(dòng)引擎
壓電設(shè)備
左側(cè)激勵(lì)電壓，右側(cè)激勵(lì)電壓與左側(cè)反相
接觸分析
7、案例：靜電場中平板受力
–電熱系統(tǒng)仿真
–點(diǎn)焊
–焦耳熱與熱膨脹
?求解類型
–靜態(tài)分析
–瞬態(tài)分析
?阻尼效應(yīng)
?慣性效應(yīng)
?電熱力三場耦合分析
–電流流動(dòng)導(dǎo)致焦耳熱
–焦耳熱引發(fā)結(jié)構(gòu)熱變形
–必要的時(shí)候考慮溫度對(duì)電學(xué)參數(shù)的影響
10、案例：雙層微激振器
11、案例：熱電制冷器
?電熱力三場耦合分析
–電流流動(dòng)導(dǎo)致焦耳熱
–焦耳熱引發(fā)結(jié)構(gòu)熱變形
–必要的時(shí)候考慮溫度對(duì)電學(xué)參數(shù)的影響
12、與聲學(xué)的耦合
? 電學(xué)+結(jié)構(gòu)力學(xué)+聲學(xué)
–結(jié)構(gòu)振動(dòng)作為聲學(xué)激勵(lì)信 號(hào)，結(jié)構(gòu)變形可能由其他 信號(hào)激勵(lì)（電、磁、熱等）
– 聲學(xué)分析可以采用FEM方 式，對(duì)于無限空間傳輸問 題，軟件提供BEM算法
? 典型應(yīng)用
–壓電聲學(xué)換能器
–電聲
?揚(yáng)聲器、喇叭
?麥克風(fēng)
?靜電驅(qū)動(dòng)設(shè)備
–懸臂梁
–電梳
–靜電吸合
?傳感器
–加速度計(jì)
–陀螺儀
?微機(jī)電系統(tǒng)
–微光機(jī)電系統(tǒng)
?微流
14、Demo : Stokes 流
?懸臂梁粘性介質(zhì)中振動(dòng)
–結(jié)構(gòu)變形驅(qū)動(dòng)流體流動(dòng)
–邊界元算法(BEM)計(jì)算流體
15、光熱力學(xué)
16、Oefelie：Trust
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