MEMS模块更新

对于MEMS模块的用户,comsol多物理学®5.6版带来了增强的电践行功能和改进的教程模型。浏览下面的所有MEMS更新。

电图多物理接口

以前在机电力多物理耦合节点。该功能已得到显着增强,并转化为新的电图多物理接口。这个接口由固体力学静电接口,以及新的电图多物理耦合。在静电, 标准收费保护使用材料模型。您可以单独添加和使用新功能,也可以将其与机电力节点,如果需要。对于现有的模型,使用旧的电践写功能,一个新的电图打开模型时将自动添加节点。

铁电弹性多物理界面

一个新铁电弹性多物理界面旨在分析具有非线性压电性能的铁电材料。此多物理接口将添加固体力学静电接口,以及新的电图多物理耦合。在静电, 新的电荷保护,铁电材料模型用于模拟使用Jiles – Atherton模型的磁滞。您可以看到新的界面压电陶瓷的滞后教程模型。请注意,使用此功能需要AC/DC模块。

具有模型构建器的Comsol Multiphysics版本5.6 UI的特写视图;电荷保护,铁电设置;图形窗口中的蓝色几何形状;以及电折线应变张量的点图。 电静脉应变的变化示例是三个不同幅度的谐波变化电场的函数。

广泛支持特征频率分析

特征频率现在,大多数AC/DC模块接口都支持研究:电流,,,,壳中的电流,,,,分层壳中的电流,,,,电路,,,,静电, 和磁场。除了支持全波腔模式分析磁场界面,可以通过涉及电路的模型进行特征频率分析。特征频率支持主要是为AC/DC模块开发的,但是提供一个受影响物理界面之一的其他模块也将从中受益。

电路界面的新功能和增强功能

为了与时间相关研究,电路接口已配备了“基于事件”的转变特征。这使您可以对电路中某些连接的“瞬时”开关进行建模。可以通过用户定义的布尔表达式控制电流控制,控制电压。

此外,参数化子电路定义添加。与子电路实例,这些使您可以创建自己的构件,其中包含较小的电路,并使用较大电路中的多个参数化变体。最后,已改进了状态,事件和求解器机械,尤其是非线性(半导体)设备的瞬态建模,这已经变得更加强大。

电路改进主要是为AC/DC模块开发的,但是其他可访问该模块电路接口也将受益。您可以在这些更新的模型中查看新功能:

动态接触

动态接触的新算法可显着改善瞬态接触事件期间动量和能量的保护。这意味着您可以准确地模拟与以前版本相比,时间步长大得多的瞬态接触问题。通过选择要么处罚,动态或者增强的拉格朗日人,动态配方接触节点。您可以在新的两个软戒指之间的影响高尔夫球的影响分析教程模型。

弹簧和阻尼器连接点

在所有结构力学界面中,一个新功能称为春天已添加以将两个点与弹簧和/或阻尼器连接。这些点可以是几何点,但它们也可以是抽象的,例如,通过使用附件或直接连接刚体。弹簧可以是物理的,其力沿两个点之间的线作用,也可以用完整的矩阵描述,将所有转换和旋转自由度连接在两个点中。该功能还可以在两个不同的物理接口中连接点之间的弹簧。

弹性波传播的端口边界条件

新的港口边界条件,可用于固体力学界面旨在激发和吸收进入或留下固体波导结构的弹性波。给定港口条件支持一种特定的传播模式。结合几个港口相同边界上的条件允许一致处理传播波的混合物,例如纵向,扭转和横向模式。合并的设置与几个港口条件为波导提供了出色的非反射条件,以至于完美匹配的层(PML)配置或低反射边界例如,功能。端口条件支持S参数(散射参数)计算,但也可以用作激发系统的来源。反射和传输波的功能可在后处理中获得。为了计算和识别传播模式,边界模式分析研究与港口条件结合使用。您可以在新的中查看此功能机械多层系统:小铝板中的弹性波传播教程模型。

comsol多物理版本5.6 UI的特写视图,带有模型构建器,端口设置和彩虹表面图,显示了右侧四端口结构的位移幅度。 具有四个端口的结构的示例。

刚性连接器的改进

刚性连接器功能具有多个改进。在里面光束接口,选择替代方案分别扩展到最高级别,即边界和边缘。当旋转中心由点选择定义时,该点不再必须是物理接口本身的一部分。您可以将来自不同物理接口的刚性连接器求发,从而定义一种新型的虚拟刚性对象(此选择位于先进的刚性连接器的设置部分)。在里面固体力学,,,,, 和光束接口,您可以自动从nastran中导入的文件中的rbe2元素生成刚性连接器®格式。这是由名称的部分控制的自动建模在这些接口的设置中。刚性连接器可以属于几个物理接口,以模仿导入文件中的连接。

Comsol多物理版本5.6中的图形窗口显示了灰色实心和橙色螺栓。 使用该螺栓建模的螺栓的终点光束界面紧密地连接到固体表面上的某些边界,并使用固体力学界面。

开处方旋转帧速度的新选项

在里面旋转框架节点在固体力学多体动力学接口,一个新的刚体添加了选项。使用此选项,您可以在旋转轴周围输入时间相关的扭矩,并通过整合刚体运动方程来计算旋转速度。

联系人改进

除了新的动态接触和磨损功能外,接触力学领域还有其他一些改进。您可以将完全耦合的求解器与增强的Lagrangian接触算法一起使用,从而更容易设置求解器序列并改善某些问题的稳定性和收敛性。另外,在摩擦子节点下接触,您可以选择用户自定义作为摩擦直接输入切向力的表达式的模型,该模型会导致任何其他变量的滑动。最后,有几种新方法可以提供罚款方法和增强拉格朗日方法的惩罚因素。

粘弹性改善

已经添加了两个新的粘弹性模型:麦克斯韦广义开尔文 - voigt。这麦克斯韦材料可以被视为一种液体,因为其在恒定应力下的长期变形是无限的。这广义开尔文 - voigt模型具有带有几个时间常数的Prony系列表示。从概念上讲,它由串联连接的一组开尔文元素(并行的弹簧和仪表板元素)组成。

对于频域分析,所有粘弹性模型(麦克斯韦广义,,,,广义开尔文 - voigt,,,,麦克斯韦,,,,开尔文 - 维格特,,,,标准线性固体, 和汉堡)已通过分数导数表示增强。使用分数时间导数表示可以更轻松地将材料数据拟合到某些材料的实验中。用于时间域分析麦克斯韦广义标准线性固体粘弹性模型,性能已提高了一个数量级。

工具 - 纳拉亚扬纳斯 - 莫伊尼汉的移位功能通常用于描述玻璃和聚合物中的玻璃过渡温度。它已被添加到该轮换功能集中粘弹性节点。

使用固体力学解决瞬态弹性波问题的新设置

固体力学在时间域中求解弹性波问题时,可以确保正确有效的求解器设置。这些设置类似于瞬态声学接口中的现有设置。在里面固体力学接口节点,一个新的瞬态求解器设置已介绍了一个选项,以指定解决的最大频率。这应该是源激发的最大频率含量或可能会激发的最大本本特征频率。自动生成的求解器建议将具有使用适当的求解器方法进行波传播的设置,并确保在时间和空间中正确分辨率。

改进的模型

薄膜BAW复合谐振器模型已在多个方面进行了更新。为了提高完美匹配的层(PML)域条件的性能,调整了PML缩放,曲率和网格以覆盖更长的波长。典型的波速在材料边界之间保持一致。此外,使用本征频率的区域搜索方法用于避免虚假解决方案。

压电速率陀螺仪模型已通过简化的几何形状和精制网格进行了更新。此外,已经对本征频率研究进行了更新,以解决完整系统,这与频域研究一致。

电纵向盘模型已更新以包括新的铁电弹性功能。

新教程模型

comsol多物理学®版本5.6将几种新的教程模型带到了MEMS模块。

压电陶瓷的滞后

1D偏振和电静脉应变。 极化(蓝色)和电静脉应变(绿色)作为具有铁电特性的压电材料中施加的电场的功能。

应用程序库标题:
Piezoelectric_hymsteresis

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微机械梳子驱动叉速率陀螺仪

微机械梳驱动器调谐率速率的模型,其感官模式幅度在彩虹中显示。 陀螺仪的感官模式振幅。Model由James Ransley在Eleast Engineering,LLC提供。

应用程序库标题:
comb_drive_tuning_fork_gyRoscope

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压电微型泵

一个压电微型泵的模型,显示了彩虹流线中的流体流动。 流体流的流线在微型泵中。Riccardo Vietri,James Ransley和Andrew Spann的模特儿在Autyst Engineering,LLC。

应用程序库标题:
Piezoelectric_micropump

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微机械梳子驱动器调谐率陀螺仪中的制造变化效果

红色和黑色线的陀螺仪模型的特写视图。 可视化由侧壁变化引起的形状变化。Model由James Ransley在Eleast Engineering,LLC提供。

应用程序库标题:
comb_drive_tuning_fork_gyroscope_manufacturing_variation

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