ALGOR靜電分析-MEMS分析實例(精)

1、0 ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 工 ROGLA 技程中術(shù) ALGOR 靜電分析-心英京北科泰吉技程工司公術(shù)-MEMS 分析實例 技程工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 問題描述 ?本例將計算圖示輻射狀梳齒馬達在給定邊界條件下的電勢分布以及庫侖力。并進 而計算梳齒馬達在庫侖力作用下的變形。工 ROGLA ?如圖所示，梳狀馬達壓差 10 伏，材料為多晶硅，電容率為 10000,空氣的電容率為 1。多晶硅彈性模量為 24.5e6psi,泊松比為 0.22 ?本例的有限元網(wǎng)格已經(jīng)完成，存檔文件為 Radial Comb.ach=技程中術(shù)-心英京 北科泰吉技程工司公術(shù) 技程

2、工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 打開模型 ?進入 FEMPRO, File-Open,選擇相應路徑下的 Radial Comb.ach 文件，點擊 打 開”工ROGLA?該模型的分析類型已經(jīng)被設定為 Electrostatic Field Strength and Voltage。？說明：可以看到，除了梳齒馬達的三個部件之外，還有一個零件，該零件 為空氣，要想準確模擬空間的電勢分布，則空氣必須建模。技程中術(shù) -心英京北 科泰吉技程工司公術(shù) 技程工司公術(shù) 例題 2 MEMS 分析實例 模型設置 ?單元類型已設置好，為塊體單元。 沖元定義采用默認設置。？材料定義。 工 R-采用

3、同樣的方法設置 Part4 材料的電容率為1。OGLA-設置 Part1、Part2 和 Part3 的材料。按住“Ctrl 鍵；選擇這三個零件的“ Material,右擊鼠標選擇“ Modify material;”如下圖，在彈出的窗口中選擇 “ Edit Properties 輸入電容率為 10000, OK, OK 技程中術(shù)-心英京北科泰吉技程工司公術(shù) 技程工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 施加電壓載荷 科泰吉英京？右擊鼠標，選擇“AdeNodal Applied Voltages 在彈出的對話框北 Magnitude 中輸入0, “Stiffness 中輸入1E8，點

4、擊 “OK 完成 心中定義。術(shù)技程工 ROGAL?調(diào)整視圖方向為 XZ Fro nt，選擇方式變?yōu)?多邊形 選圖示節(jié)點。技程工+點司公術(shù)”，選擇 技程工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 施加電壓載荷？施加 10 伏節(jié)點電壓。選擇如下圖所示節(jié)點，施加 10 伏電 壓，剛度 1e8 工 ROGLA 技程中術(shù)-心英京北科泰吉技程工司公術(shù) 技程工司公術(shù) 例題 2 MEMS 分析實例 確定需要計算庫侖力的面？隱藏 Parti、Part2 和 Part3。？顯示模式改為面。中術(shù)?可 以查詢出與梳齒馬達交接的空氣表技程面的面號為 2。工 R?O 顯示所有 Part。 GAL-心英京北科泰吉技

5、程工司公術(shù) 技程工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 參數(shù)設置 ?在樹式管理器中選擇 “ An alysis Type，右擊鼠標選擇“ Modify An alysis Parameters,”進入?yún)?shù)設置。 工 ROGLA?進入 “Options 面板，激活 “Invoke force/charge calculation,輸入面號 2,點擊“OK 完成設置。技程中術(shù)-心英京北科泰吉技程工司公術(shù) 技程工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 求解 ?File-Save ?在工具欄中點擊 Perform Analysis，進行求解工 ROGLA 技程中術(shù)-心英京北科 泰

6、吉技程工司公術(shù) 技程工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 結(jié)果觀察 英京 北科泰吉？電場分布：Results-Electric Field-Magnitude?庫侖力：Results- Electrostatic Force-Mag nitude 技程工司公術(shù) 工 ROGLA 技程中術(shù)-心 技程工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 建立應力分析方案？回到 FEA Editor 英京北？Sce nario 方勺分析類型修改為 Static Stress - with Lin ear Material Models （修改過程中心中術(shù)將出現(xiàn)兩個提示框，分別選擇 否”和

7、是”技程工？禁用 Part4:選中 Part4，右擊鼠標，選擇 RODeactivateGAL?選中 Scenario 1,右擊鼠 標，選擇 Copy，則建立 Scenario 2 科泰吉技程工司公術(shù) 技程工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 A 技程？按住“ Ctrl 鍵；同時選擇 Part1、Part2 和 Part3 的工科 Material，右擊鼠標選 擇“Modify Material ，在彈出的對泰吉話框中點擊 Edit Properties,輸入彈性模 量24.5e6,泊松比英京 0.22,兩次點擊“OK 完成設置。北-心中術(shù)技程工 ROGL 定義材料性能司公術(shù) 技

8、程工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 邊界條件 英京北科泰吉技程工？調(diào)整視圖方向為 XZ Front。？選擇方式 多邊形選+點”選 擇圖示節(jié)點，右擊鼠標，選擇 Add-Nodal Boundary Condition；在彈出的對話框中點擊 Fixed，點擊 OK。司公術(shù) 工 ROGLA 技程中術(shù)-心 技程工司公術(shù) ALGOR 靜電分析-MEMS 分析實例 施加電場力 -心英京北科泰吉？在不選中任何對象的情況下在圖形區(qū)域右擊鼠標，選擇 “ Loads from File”在彈出的窗口中點擊“Results File 欄中的“按鈕，選擇靜電分析結(jié)果 文件 Radial Comb.ds_data1ds.efr