Научная статья на тему 'Методика моделирования элементов МОЭМС с использованием программы ANSYS'

Методика моделирования элементов МОЭМС с использованием программы ANSYS Текст научной статьи по специальности «Механика»

263
36
Поделиться

Похожие темы научных работ по механике , автор научной работы — Лысенко И.Е.,

Текст научной работы на тему «Методика моделирования элементов МОЭМС с использованием программы ANSYS»

УДК 621.3.049.77.001.2

И.Е.Лысенко

МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МОЭМС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ ANSYS

ANSYS предназначен для решения линейных и нелинейных, стационарных и нестационарных пространственных задач механики деформируемого тела и механики конструкций (включая нелинейные задачи контактного взаимодействия элементов конструкций), задач механики жидкости и газа, теплопередачи и теплообмена, и электродинамики. В последнее время программа ANSYS находит широкое применение в области микрооптикоэлектромеханических систем (МОЭМС) [1].

Целью данной работу являлось разработка методики моделирования элементов МОЭМС с помощью программы ANSYS, на примере интегрального микромеханического гироскопа [2].

Методика моделирования интегрального гироскопа в ANSYS включает в себя следующие этапы: выбор типа элемента (SOLID95); задание упругих свойств структурного материала гироскопа (поликремний); создание геометрической модели одной чувствительной массы гироскопа с упругим подвесом;

наложение триангулярной сетки на созданную геометрическую модель; выбор метода конечно-элементного анализа (h-метод); наложение внешних нагрузок (якорные области упругого подвеса закреплены и неподвижны, к инерционной массе приложены силы, создаваемые электростатическими актюаторами); решение; просмотр результатов моделирования.

На рис.1 показано напряженно - деформированное состояние инерционной массы и упругого подвеса гироскопа.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования РФ (проект 208.04.01.009 научно-технической подпрограммы «Электроника» программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники»).

1. The ANSYS Multiphysics MEMS Initiative. URL: http://www.ansys.com.

2. I.Lysenko, B.Konoplev. 3D micromachined gyroscope // Proceeding of the International Conference “Micro- and nanoelectronics - 2003” (ICMNE-2003).- Moscow: Russian Academy of Science, 2003.- p.O3-76.

NODAL SOLUTION STEP=1 SUB =1 TIME=1

их (АТС)

RSYS=0

DMX =.490E-03

AN

APR 12 2004 10:43:36

3D integrated micromechanical gyroscope

Рис.1