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MEMS Modulex

使用虚功和麦克斯韦应力张量计算电磁力

模型比较了采用*虚功* 和*麦克斯韦应力张量* 方法计算的轴向磁轴承上的电磁力,通过研究小位移对系统电磁能的影响来计算力,这是使用*磁场*、*变形几何* 及*灵敏度* 物理场接口实现的。 扩展阅读

RF MEMS 开关的吸合

本模型分析了由悬挂在介电层上方的薄微机械桥构成的 RF MEMS 开关。在开关上施加大于吸合电压的直流电压时,机械桥塌向介电层,从而使器件的电容增大。模型中使用了基于惩罚的方法来模拟接触力,以模拟机械桥与电介质接触过程中接触力的变化。 扩展阅读

薄膜谐振器中的残余应力 - 三维模型

表面微机械加工的薄膜经常受到残余应力的影响。该 COMSOL Multiphysics 示例描述了带有直悬臂梁或折叠悬臂梁弹簧的薄膜谐振器,谐振器的谐振频率受热应力的影响,使用折叠弹簧减轻这种影响。 本例由四个模型组成:二维和三维的两个折叠悬臂梁弹簧薄膜谐振器,以及二维和三维的两个直悬臂梁弹簧薄膜谐振器,折叠的挠性件减轻了轴向应力。 扩展阅读

径向极化压电换能器

本教学案例展示如何使用用户定义的坐标系来创建压电材料的任何类型的定向极化,给出了压电盘径向极化的结果。压电材料为 PZT-5H,本例演示静态分析,显示了柱面坐标系的可视化效果以及该坐标系中的应力/应变。 扩展阅读

压痕球的粘附与剥离

将钢球压在橡胶膜上,当接触压力超过一定值时,两部分开始粘在一起。 当球缩回时,膜在粘合区域被向上拉起。回缩过程中,粘合区域部分破裂。当应力超过剥离定律指定的极限时,就会发生这种情况。 扩展阅读

MEMS 谐振器的热弹性阻尼

材料受到循环应力作用时产生的热弹性阻尼是设计 MEMS 谐振器时要考虑的一个重要因素,应力引起变形,材料在压应力作用下受热,在拉应力作用下冷却,因此,由于产生的热通量,能量发生损耗,来产生这种阻尼。 能量损耗的程度取决于振动频率和结构的热弛豫时间常数,热弛豫时间常数是材料在受到恒定应力或应变后需要松弛的有效时间。因此,当振动频率接近热松弛频率时,热弹性耗散效应以及由此产生的阻尼效应最为显著。 这些模型展示如何使用全耦合的热方程和结构力学方程来模拟 MEMS 谐振器中的热弹性阻尼。 扩展阅读

压电陶瓷管

本例探讨使用“压电器件”物理场接口对压电执行器进行静态二维轴对称分析,其中基于 S. Peelamedu 等人的描述,对径向极化压电管进行建模。喷墨打印机的喷嘴上就采用了径向极化管,用于流体控制。 扩展阅读

压电阀

压电阀响应速度快且运行安静,因此常用于医学应用和实验室,其节能运行消耗的热量也非常少,这对于这些应用来说非常重要。 此模型介绍如何在 COMSOL 中对压电阀建模。阀由层叠压电致动器致动,超弹性密封件被制动器压靠在阀开口上,此模型对两者的接触进行建模。 此模型需要“非线性结构材料模块”。 扩展阅读

薄膜体声波谐振器的 S 参数

此模型对教学案例“复合薄膜体声波谐振器”进行扩展,介绍如何计算压电 MEMS 器件的 S 参数。S 参数的测量通常用于描述 RF 应用中这种器件的特征。通过“静电”物理场接口中的终端特征,您可以直接访问频域研究类型计算的 S 参数。 扩展阅读

热电发电机

在这个模型中,我们介绍了如何为起到热电发电机作用的塞贝克效应建模。塞贝克效应是材料温差导致电势差的现象。将该模型中绘制的电势与 Jaegle 的论文(示例 3)进行比较,可以发现二者非常吻合。 参考文献:"Multiphysics Simulation of Thermoelectric Systems - Modeling of Peltier-Cooling and Thermoelectric Generation",M. Jaegle,COMSOL 用户年会 2008 汉诺威站 扩展阅读