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压电陶瓷管

本案例分析了一种二维轴对称的压电驱动器,模拟了径向极化的压电陶瓷管在两组不同边界条件下的差异。第一种情况描述反压电效应,第二种情况显示正压电效应。案例基于 S. M. Peelamedu 等人的文章(Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering March 1, 2000 vol. 214 no. 2 87-97)。

Electromagnetic Force Calculation Using Virtual Work and Maxwell Stress Tensor

The model compare the electromagnetic force calculated by *virtual work* and *maxwell stress tensor* methods on the axial magntic bearing. The forces is evaluated by studying the effect of a small displacement on the electromagnetic energy of the system. This is done by using the *Magnetic Fields*, *Deformed Geometry* and *Sensitivity* physics interfaces.

微电阻梁

本案例研究当电流通过微电阻梁产生的热电效应,进而分析热应力下的结构变形。耦合的热、电、以及结构力学分析,可以用来估计使得梁变形所需的电流和温升大小。

MEMS 谐振器的热弹阻尼

在设计 MEMS 谐振器时,热弹阻尼是很重要的系数,其反复的变形会产生局部温度变化和材料的热膨胀,因而产生阻尼,本案例为耦合热与结构方程式的三维模拟。

预应力微镜

本案例显示如何设置和求解预应力平板微镜在可控静电作用下的提升或下降,并通过参数化的研究,分析预应力与位移的变化。

微电阻梁 中文

这个示例 App 演示全耦合多物理场仿真的重要性。在一个微型铜电阻上施加电势,计算由此产生的变形、温度,以及电势。为了求解这个问题,必须耦合热、电,以及结构分析。其中计算了两个解,一个假设梁的电阻率与温度无关(单向耦合),另一个假设电阻率随温度变化(双向耦合)。因为梁上沿长度方向的温度变化很明显,当使用不同的假设时,结果有显著的变化。

压电速率陀螺仪

本模型显示如何分析基于调音叉的压电速率陀螺仪。直接压电效应用来驱动面内的调音叉模态,这个模态通过 Coriolis 力耦合到面外模态,得到逆压电效应感受到的面外运动。调音叉的几何经过设计,使得接近的特征频率在频率空间分离。计算了系统的频率响应,以及旋转速度敏感性。

偏振器的电压吸合力

本案例模拟了静电驱动的 MEMS 偏振器,它是由在平行板电容器截面施加 AC+DC 偏压来驱动。在模型中计算了不同电压的吸合力。

压电阀

由于快速响应和静音,压电阀常用于医学和实验室。其高效节能的运行还是会产生一定的热,在这种应用中往往很重要。

本模型显示如何在 COMSOL 中模拟压电阀。这个阀通过堆叠的压电执行器驱动,当阀被打开时会压缩一个超弹性密封圈,模拟了其中的接触。

本模型需要非线性结构材料模块。

Adhesion and Decohesion of Indenting Ball

A steel ball is pressed down against a rubber membrane. When the contact pressure exceeds a certain value, the two parts start sticking together. When the ball is retracted, the membrane is pulled upwards in the bonded region. During the retraction, the bond is partially broken. This happens when the stresses exceed the limits specified in the decohesion law.