机电mems的传感器在ansys中的分析[外文翻译].doc

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机电mems的传感器在ansys中的分析[外文翻译],附件c:译文 机电mems的传感器在ansys中的分析 1 摘要:本文介绍了一种机电传感器(emt)的强耦合模拟微电机械系统(mems)器件在商业有限元分析(fea)和封装有限元分析方面的功能。1.1关键词:微电子机械系统mems,有限元分析fea,换能器,电容,强耦合模拟2 引言:微电子机械系统模拟包含了对固体力学、...
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机电MEMS的传感器在ANSYS中的分析

1 摘要:
本文介绍了一种机电传感器(EMT)的强耦合模拟微电机械系统(MEMS)器件在商业有限元分析(FEA)和封装有限元分析方面的功能。
1.1关键词:
微电子机械系统MEMS,有限元分析FEA,换能器,电容,强耦合模拟

2 引言:
微电子机械系统模拟包含了对固体力学、电磁学、传热、流体动力学和声学等物理分支领域的数值分析,并通过耦合场所分析来模拟这些个别物理现象之间的相互作用。通过电路来完成对这些设备的信号数据的测控,因此,耦合应当包含电路仿真。耦合会出现强耦合与弱耦合两种情形。在弱耦合情况,各种物理范畴聚集在一个反复循环回路里被单独连续地分析,当然在此情形下阻碍也可能发生。在强耦合情形下,整个问题都由于提供满载实验本证频率和稳定的特征而解决。

ANSYS是以有限元分析为基础的通用软件包,此软件能够在不损害几何详细资料数据的前提下进行三维模拟。这种分析可能是是静态分析亦称垂直分析、谐波分析亦称调和分析、模态分析和暂态分析,也可以是线性分析或非线性分析。电子机械元件合并促进了分立电路模拟,而ANSYS参数设计语言为我们去了解弱耦合提供了比较方便的路径。

许多微电子系统设备的主要元件就是一个疏状结构,疏状结构本质上就是一个带有可变机翼的电容。相对于由于静电、惯性和机械力的作用导致可测量的电容变化而言,电容器的极板可能变形或摇摆。电容的变化转换电能和机械能,与此同时也提供了极板具体位置的信息,我们可以通过在极板上适当增加电压来减小两极板之间电容的悬殊与不一致。

本文通过介绍说明一种新的机电转换器元件EMT(如图一)来帮助我们了解强耦合在力学ANSYS分析与电路元件间的联系。我们可以通过对有限元分析或者电路模拟器中机电转换元件的分析来更方便有效的对微电子机械系统进行系统的分析(如图二)。本文同时介绍了对于耦合系统的静态稳定性分析(如图三),预