课程展示
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实验项目名称: 微纳机电系统多物理场分析
项目介绍:         课程性质及背景:
        微机电系统(MEMS, Micro-Electro-Mechanic System)是一种先进的制造技术平台,具有体积小、重量轻、功耗低、耐用性好、价格低廉、性能稳定等优点。微机电系统的出现和发展是科学创新思维的结果,使微观尺度制造技术的演进与革命。微机电系统是当前交叉学科的重要研究领域,涉及电子工程、材料工程、机械工程、信息工程等多项科学技术工程,将是未来国民经济和军事科研领域的新增长点。
        MEMS系统作为一种技术平台,他集成了光、电、磁等多种物理量,在有限的尺寸上充分发挥出微尺度下机电系的优势。作为多物理场的集成,MEMS系统中各种参数变化对其器件性能有着重要的影响,研究结构参数、结构组成的影响规律,提高MEMS器件性能水平是器件设计的关键。
        实验项目虚拟仿真的特点及必要性:
        MEMS器件尺寸小,集成水平高,且包含有多种物理量的耦合,难以分析相关结构特征参数对器件性能的影响规律。同时,MEMS制造工艺过程复杂、耗时长、成本高,难以通过大理的实验来分析不同结构器件的性能,研究各种工艺参数的影响规律,设计模版改变难度大;因此,对于MEMS器件设计有着较高的要求,在器件设计完成后可较好地预测器件的性能规律。再者,MEMS器件体积小,影响作用因素多,作为一个多物理量的集成体,在实验设计中难以分析各种物理量的分布与变化规律,不利于器件结构的优化提升,以多物理量这间相互作用的影响。教学过对于MEMS器件的工作原理与设计规律介绍都处于语言表达,教学效果不效,实验耗能大、成本大、周期长难以执行。
        结合微纳系统的多物理场仿真分析软件,介绍MEMS器件的工作原理,结构特征参数的影响规律,相关物理量之间的作用,增强课堂教学效果。
项目目的:         学习多物理场仿真软件;增加MEMS器件的工作原理的理解;加深各物理量间的作用规律的理解;掌握MEMS器件基本设计规则;增强物理之间的作用机制。
面向理论课程: 《MEMS设计与制造基础》、《电子制造技术》、《精密机械设计》
面向专业: 机械、测控、微电子
开设地点: 科学楼328
仪器硬件设备
及软件环境:
计算机、服务器、FLOW-3D仿真软件
实验项目功能
及效果:
实验内容或任务:
MEMS器件结构设计;
MEMS振动模态分析;
电场作用下驱动下的动态行为;
分析电、磁、力等多种场作用下的运动;
不同结构特征的行为规律。 
实验效果:
 协振梁振动仿真分析