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MEMS 模块简介 M E M S 模块简介 ? 1998–2015 COMSOL 受美国专利列于/patents ，和美国专利 7,519,518; 7,596,474; 7,623,991; 8,457,932; 和 8,954,302 保护。 本文档和本文所述的程序根据COMSOL 软件许可协议(/comsol-license-agreement) 提 供，且仅能按照许可协议的条款进行使用和复制。 COMSOL, COMSOL Multiphysics, Capture the Concept, COMSOL Desktop, LiveLink, 以及 COMSOL Server 为COMSOL AB 公司的注册商标或商标。所有其他商标均为其各自所有者的财产，COMSOL AB 公司及 其子公司和产品不与上述商标所有者相关联，亦不为其正式认可、赞助或支持。相关商标拥有者的清单 请参见/trademarks 。 版本： COMSOL 5.1 联系信息 请访问联系 COMSOL 页面/contact ，提交一般咨询，联系技术支 持，或查询联系地址和电话。您也可以访问全球销售办公室页面/ contact/offices ，查询地址和联系信息。 如果您需要联系技术支持，可以进入 COMSOL Access 页面在线填写申请表 /support/case 其他链接： ? 技术中心：/support ? 产品下载：/product-download ? 产品升级：/support/updates ? COMSOL 社区：/community ? 活动：/events ? COMSOL 视频中心：/video ? 技术支持知识库：/support/knowledgebase Part number. CM020904 目录 MEMS 模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 MEMS 器件：物理场和应用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 MEMS 模块物理场接口指南 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 根据空间维度和研究类型排列的物理场接口 . . . . . . . . . . . . 17 教学案例：模拟一个电容式压力传感器. . . . . . . . . . . . . . 21 | 3 4 | MEMS 模块 MEMS 模块用于工程师和科学家们理解、预测和设计微型系统。在设计周期中 使用模拟工具能够增强理解，减少制造原型机，最终用较低的开发费用制造出 合格的产品。用户可以通过 MEMS 模块来快速准确地预测 MEMS 器件的结构 力学、电学和热学表现。 COMSOL 内建的多物理场能力使得模拟不同物理效 应耦合在一起的器件变成一件简单的事情，特别适合于处理在 MEMS 器件设 计中广泛遇到的问题。 MEMS 模块能够在二维和三维中模拟器件的稳态和动态性能，并且能够结合基 于电路的主动和被动器件进行建模。在频域中，功能强大的工具可以用于模拟 交流和直流信号或力等耦合驱动的器件。预置的物理场接口，也就是 MEMS 模块的物理场接口，处理 MEMS 传感器和执行器中广泛存在的物理现象。 MEMS 模块的物理场接口可用于模拟结构力学、静电、电流、压电、压敏电 阻、薄膜流体流动、传热和电路。这些物理场接口也能够任意耦合在一起来求 解多物理场问题，并且一系列预置耦合也可用于 MEMS 物理场接口，包括机 电 （耦合静电力和结构力学）、焦耳热、焦耳热和热膨胀，以及流固耦合 （耦 合流体流动和结构力学）。 对每个 MEMS 物理场接口，底层的物理原理采用偏微分方程的形式来表达， 以及相应的初始条件和边界条件。 COMSOL 的设计通过给用户为每个特征提 供求解的方程和对底层方程组的完全访问来强调物理场，同时也具有极大的灵 活性来增加用户定义的方程和表达式到方程组。例如，模拟结构中的焦耳热， 其中的材料具有随温度变化的弹性属性，只需要简单地输入以温度的函数形式 表征的