電熱微致動(dòng)器的多能量域建模與仿真技術(shù)研究.pdf

1、微致動(dòng)器(Microactuator)是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)實(shí)現(xiàn)物理功能的關(guān)鍵器件，是MEMS應(yīng)用研究中的熱點(diǎn)。在IC工業(yè)中，先進(jìn)的CAD系統(tǒng)己有效地用于集成電路的設(shè)計(jì)與仿真。但它們中的大部分卻不適用于微致動(dòng)器的設(shè)計(jì)。由于微致動(dòng)器是復(fù)雜的微機(jī)電系統(tǒng)，長(zhǎng)期以來微致動(dòng)器的設(shè)計(jì)不得不通過直接制造原型的方法來驗(yàn)證設(shè)計(jì)，因此對(duì)于微致動(dòng)器多能量域建模和模擬仿真技術(shù)正在不斷研究與探索。電熱微致動(dòng)器是一種用途廣泛的典型電-熱-機(jī)械的多能量域集合器件，

2、研究電熱微致動(dòng)器的多能量域建模和數(shù)值模擬，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究工作如下： (1)結(jié)合多學(xué)科知識(shí)，對(duì)雙熱臂電熱微致動(dòng)器進(jìn)行多能量域數(shù)學(xué)建模，用解析方法分析其溫度分布和位移特性； (2)利用ANSYS建立雙熱臂電熱微致動(dòng)器的有限元模型，對(duì)其進(jìn)行仿真分析，并與解析模型所得結(jié)果進(jìn)行比較；利用ANSYS的內(nèi)部命令和APDL語言以及參數(shù)化技術(shù)建立雙熱臂電熱微致動(dòng)器的有限元參數(shù)化模型，研究溫度場(chǎng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)場(chǎng)參數(shù)對(duì)