ELCUT
Новый подход
к моделированию полей

Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Микроэлектромеханический тепловой актуатор

тепловые потери в изоляции МЭМС актуатора, расчет распределения тока в актуаторе

Тип задачи:
Плоско-параллельная мультифизичная задача электрического поля постоянных токов, теплопередачи и механики.

Геометрия:
Толщина слоя 1 мкм.
Микроэлектромеханический тепловой актуатор Рассчитать распределение плотности тока и тепловых потерь, температуру, термические деформации и перемещение акутатора. Холодная часть Горячая часть 0 V+ 470 μм 495 μм 30 μм 2 μм 10 движение

Дано:

Приложенное напряжение: V+ = 5 В
Удельное электрическое сопротивление: 23 мкОм*м
Теплопроводность: 150 Вт/(м*K)
Коэффициент линейного теплового удлинения: 2.9*10-6 1/K
Модуль Юнга: 169 ГПа, коэффициент Пуассона: 0.22.

Задание:
Рассчитать распределение плотности тока и тепловых потерь, температуру, термические деформации и перемещение акутатора.

Решение:
Для расчета распределения плотности тока решается задача "электрического поля постоянных токов". Рассчитанная мощность тепловыделения передается в качестве источника в тепловую задачу для расчета распределения температуры.
Рассчитанное превышение температуры передается в задачу механики в качестве источника для расчета механических термодеформаций.

Результат:

Распределение электрического потенциала по длине
Распределение электрического потенциала в МЭМС

Распределение плотности электрического тока проводимости
Распределение плотности электрического тока проводимости в МЭМС

Распределение мощности тепловыделения
Распределение мощности тепловыделения в МЭМС

Распределение температуры
Распределение температуры в МЭМС

Механическая деформация. Перемещение конца актуатора составляет 17 мкм
Механическая деформация МЭМС

* Marin Hristov Hristov, Tihomir Borisov Takov, Ivelina Nikolaeva Cholakova, Krassimir Hristov Denishev, Vladimir Emilov Grozdanov, Dobromir Georgiev Gaydazhiev, Design and investigation of a thermal actuator, ELECTRONICS 2008, 24-26 September, Sozopol, BULGARIA

  • Видео:

    1. Расчёт распределения тока и потерь

    2. Тепловой расчёт

    3. Учёт поверхностной конвекции в двумерной постановке

    4. Механический расчёт

  • Смотреть онлайн на Youtube:
    1. Расчёт распределения тока и потерь
    2. Тепловой расчёт
    3. Учёт поверхностной конвекции в двумерной постановке
    4. Механический расчёт
  • Скачать файлы задачи

    Обзор программы ELCUT

    Продукт
    Заказ
    Запросить пробную версию
    Модификации
    История версий
    Функциональность
    Состав
    Программирование
    Спецкурсы

    Применение
    Промышленность
    Образование
    Наука
    Типовые примеры
    Отзывы
    Пользователи

    Поддержка
    Онлайн семинары
    Виртуальный класс
    Вход для клиентов
    Словарь
    Тестирование

    Загрузить
    ELCUT Студенческий
    Руководство пользователя
    Библиотеки материалов
    Видео
    Бесплатные утилиты

    Новости
    Новые версии
    События
    Статьи
    Подписка

    Контакты
    О компании
    Как нас найти
    Консультации
    Поддержка онлайн
    Партнеры