Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Микроэлектромеханический датчик деформаций

МЭМС датчик механических напряжений, моделирование датчика деформаций

Датчик деформаций меняет свою форму при приложении внешнего усилия. При изменении формы расстояние между электродами меняется и меняется электрическая ёмкость.

Тип задачи
Плоско-параллельная мультифизичная задача электростатики и механики .

Геометрия

Дано

	Модуль Юнга	Коэффициент Пуассона
Полисиликон	130 ГПа	0.1
Медь	140 ГПа	0.34

Задание
Рассчитать механические деформации датчика и изменение электрической ёмкости.

Решение
Сначала решается для недеформированной геометрии решается задача электростатики и находится исходная электрическая ёмкость датчика.
Затем для той же модели решается механическая задача и определяется величина деформации (деформированная форма датчика). На основе этой деформированной формы с помощью утилиты Stress Deform строится новая геометрическая модель. И для этой модели опять решается задача электростатики и находится электрическая ёмкость датчика в деформированном состоянии.

Результат
Электрическая ёмкость датчика в исходном состоянии 0.0026 пкФ
Электрическая ёмкость датчика при деформации 0.0028 пкФ (+10%)

Напряженность электрического поля и деформированная форма датчика

• Видео:
  

  1. Расчет ёмкости

  2. Расчет деформаций

  3. Дополнительный расчет

• Смотреть на Youtube: Расчет ёмкости, Расчет деформаций, Дополнительный расчет.
• Скачать файлы задачи