《MEMSCAD》课程结业试题报告1106024234.doc

平时上课出勤 及表现（20%） 实验课出勤/实验结果检 查/实验报告/期中测试 （30%） 课程结业试题 理论/设计/总结报告 （50%） 课程最终 成绩 上面表格为该课程最终成绩记入方法。 2013/2014学年第2学期 《MEMS CAD》课程结业试题 学 院：仪器与电子学院 班级及学号：1106024234 姓 名:胡修勇 本结业试题包括： 一、 理论部分； 二、 综合设计实验部分； 三、 本课程主要内容总结报告。 理论试题部分 （40 分） 综合设计实验仿真部分 （40 分） 课程总结报告 （20 分） 总分 提交截止时间：2014年5月9日中午12: 00点。 拟题教师：谭秋林 : HYPERLINK mailto:tanqiulin@nuc.edu.cntanqiulin@nuc.edu.cn 2014-4-10 一、理论部分 1、 按您的理解，请阐述运用ANSYS软件进行分析求解问题的基本步骤和思路。结合本 专业，谈谈其在所学专业屮的应用。 （10分） 2、 分别阐述INTELLISUFTE和L-EDFT软件在微电子学专业中的作用和能完成的任务。 说明用INTELLISUITE软件分析仿真工程问题时的基本步骤。 （12分） 3、 请阐述用完全法（Full）进行多步载荷下的工程问题的求解基本思路与方法。（8分） 4、 按您的理解，请预测国内以及欧洲等发达国家在未来十年后MEMS CAD技术的发展 情况，目前中W与欧洲等发达国家存在的差距和需解决的技术瓶颈问题。（10分） 二、综合性设计实验：隧道式硅微加速度计的设计与仿真 阁1加速度计的尺寸结构阁 题意: 图为隧道电流式硅微加速度计的结构尺寸外型图，设计建立模型弁求解 该隧道电流式加速度计的结构设计参数主要有：质量块边KU质量块厚度h，梁宽w,梁长Ld, 梁厚d,打折梁长U。这些结构设计参数的収位受到的主要限制有： （1）现有硅制造工艺水平； （2）材料的钢度、强度； （3）加速度计量程。 初始尺寸： （单位：um） 质量块：正方形边长a=980、厚度c=90 悬臂梁：梁长L=1050、梁宽w=20、高d=25 打折梁长：L,=50,支撑柱高50（为了方便观测，值取的较人），底座高150 TOC \o 1-5 \h \z 求解：1）建立隧道电流式加速度计模型及进行合理的网格划分； （10分） 2） 对模型加载边界条件全约朿和质景块150g的加速度，然后进行ANSYS求解分析，杏看 结构各部分的受力状况； （5分） 3） 求解六阶模态，并在word文档中侃存其:前六阶模态云图； （5分） 4） 采用完全法对加速度传感器模型进行瞬态分析。在结构敏感方向上（Z方向）加载一个持续时 fuj为25 us的冲击加速度，值为200g。将载荷分为50个子步，凼出隧尖的最人位移曲线。（10分） 5） 用INTELLISUITE软件进行简单的工艺设计勾仿真。 （10分） 三、请您针对本课程主要内容拟写总结报告，报告的第一部分为本课程的主要内容总结， 第二部分请您谈谈你对本课程学习的认识与体会，并举例微电子研究中的一些具体应用。 本题耍求图片不能太大，该题总页数不能超过10页。 （20分） 一、理论部分 1、按您的理解，请阐述运用ANSYS软件进行分析求解问题的基本步骤和思 路。结合本专业，谈谈其在所学专业中的应用。(10分) 答： 在其体问题中运用ANSYS进行分析求解： 、分析问题描述，确定模型的框架，清楚如何建立模型，用自底向上和自顶向下的 方法； 、运用适当的方法，建立实体模型，在模型建立前应对具体模型采用合适的方法： 、进行网格化分，建立宥限元模型。选择Cl由式网格划分或映射式网格划分。 、求解分析，首先对模型施加约束与载荷条件，然后求解分析，其中求解分析包括 静力学分析，模态分析以及瞬态分析等； 、最后进行后处理，获得求解分析结果，并对其进行观察与分析。 ANSYS在微电子学专业中的应用： 微机电系统(MEMS)是一门新兴的技术，具有非常广阔的应用前景，近些年来MEMS越 來越受到各岡的重视，我们学校的ffiMS技术发展得较好。ANSYS其宥强大的三维建模能 力，而且ANSYS可以对各种物理场进行分析。除了常规的线性、非线性结构静力、动力分 析之外还可以解决高度非线性结构的动力分析。ANSYS还宥?处理功能，來进行观察分析 结果。这对于MEMS的设计分析和应用都有着很大的帮助。利用ANSYS软件能很好的对微 加速度传感器等微型器件进行应力、结构、热、电磁、流场、声学变化分析。 2、分别阐述INTELLISUITE和L-EDIT软件在微电子学专业中的作用和能完 成的任务。说明用INTELLISUITE软件分析仿真工程问题时的基本步骤。(12 分) 答： 、INTELLI