压电 MEMS 器件设计与仿真(免费在线课程)

2021 年 8 月 24 日–8 月 27 日 下午2:00

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课程简介

压电材料是一种广泛应用于 MEMS 的材料,常用于振荡器(振子)、射频滤波器、MEMS 陀螺仪、喷墨打印头、MEMS 扬声器和麦克风、微镜、能量收集器、超声马达、超声换能器(PMUT)和指纹识别传感器等产品。在各种器件的设计过程中,仿真是一种非常好的辅助手段,尤其是在常见的压电应用中,通常会涉及电场和结构力学的相互作用,很多时候还涉及传热、声学和流体流动等多物理场耦合,多物理场仿真可以帮助工程师更好的理解概念原理,提供全新的设计思路和方法,满足 MEMS 器件设计中各种物理现象相互耦合的需求。

本次在线培训课程主要面向从事压电器件设计的工程师和研究人员,通过讲解压电材料的基本知识及常见本构模型,结合案例演示,帮助学员深入学习如何使用 COMSOL Multiphysics® 软件对压电材料进行多物理场建模分析,包括正/反压电效应分析,与声学和传热等物理场进行耦合分析,以及各种压电器件的常见建模流程和结果后处理等。

课程内容

此次培训课程内容包含课程讲解和操作演示,主要内容为压电材料及其建模仿真方法,常见压电器件的建模流程等。包括以下内容:

  • 压电材料的分类和极化方向
  • 压电材料的本构模型
  • 正/反压电效应的建模方法
  • 压电谐振器和微镜
  • 压电超声换能器
  • 压电扬声器和麦克风
  • 压电陀螺仪和马达
  • 压电泵和流体阀

课程安排

第一天

本次培训的基本课程,讲解压电材料的基本性质和本构模型,结合实际案例演示如何设置压电材料的极化方向、分析正/反压电效应。具体内容包括:

  • 压电材料和本构模型
  • 极化方向、材料切型和欧拉角
  • 常用边界条件
  • 压电器件和电路的耦合
  • 压电谐振器和能量收集器

第二天

在掌握了第一天基本建模流程的基础上,学习如何分析压电超声换能器,以及相应的声学物理场设置和耦合。具体内容包括:

  • 多层复合压电换能器
  • 压电换能器与声场的耦合
  • 声学 PML 设置和远场计算
  • 边界元方法及应用
  • 压电扬声器和麦克风

第三天

在前一天内容的基础上,学习常用的压电驱动器和传感器的建模方法,包括压电与声场和流场的耦合,以及一些加速计算的简化建模方式。具体内容包括:

  • 压电微镜
  • 压电泵和流体阀
  • 压电超声流量计
  • 压膜阻尼
  • 压电壳
  • AWE 扫频算法

第四天

继续学习一些压电器件的建模方法,包括预应力和热应力建模方法,分析温度场对压电材料的影响和振动发热等现象,以及铁电效应等其他非线性效应。具体内容包括:

  • 压电陀螺仪
  • 压电马达
  • 预应力频域和预应力特征频率分析
  • 压电材料的温频特性
  • 压电器件的发热损耗
  • 电致伸缩和铁电效应

通过四天的培训课程,学员将对压电的原理和建模流程获得深入地了解,并掌握使用 COMSOL Multiphysics 软件对各种压电器件进行建模仿真的方法。

课程须知

参加培训课程的参会者将在课程开始前一天收到参会链接及一个短期试用许可证,请提前下载并安装软件。

课程当天请使用报名注册时的邮箱进入在线课程,以免后台信息不一致造成无法正常观看的情况。

课程结束后,学员可以在软件试用期间观看课程视频,提升使用软件的建模能力。

最终的培训内容可能会根据课程的时间以及学员的兴趣作出细微调整。

适用学员

该课程适合所有工程学、物理学和理科背景的人士。建议提前参加由 COMSOL 举办的免费在线演示活动,掌握入门操作。

课程费用

本次为期四天的课程为免费课程,不收取任何费用。

请查看我们的课程取消/退款政策。如需更多信息,请发送电子邮件至 info.cn@comsol.com

注册【 压电 MEMS 器件设计与仿真(免费在线课程) 】

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培训课程详情

地点

每天下午 14:00—16:00 进行两个学时的讲解及操作,下午 16:00—17:00 进行一个学时在线答疑。

并且在课程结束后,设有两周的在线回看,供学员拾漏补缺,温故知新。

Local Start Time:
2021 年 8 月 24 日–8 月 27 日 | 下午2:00 (UTC+08:00)
My Start Time:
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讲师

钟振红
COMSOL

毕业于复旦大学力学系理论与应用力学专业,长期负责 COMSOL 声学行业的技术支持和客户咨询,研究内容主要涉及声学、结构、AC/DC、RF ,以及光学等领域。