COMSOL MEMS Module

COMSOL MEMS Module
Módulo de COMSOL Mphs. con capacidades multifísicas para el diseño desistemas microelectromecánicos (requiere COMSOL Multiphysics)

DESCRIPCIÓN
El MEMS Module proporciona a COMSOL Multiphysics modos de aplicación especializados para el estudio de las físicas acopladas, involucradas en los dispositivos MEMS. Su amplia librería de modelos proporciona una extensa variedad de modelos listos para ser utilizados que además de ilustrar los principios básicos también permiten penetrar a través del diseño de dispositivos complejos reales.

VISIÓN GENERAL

El módulo MEMS Module está disponible como una extensión de COMSOL Multiphysics y es un entorno de modelado multifísico para la investigación y diseño de sistemas microelectromecánicos. Entre sus grandes ventajas podemos destacar que cubre todos los fenómenos físicos acoplados que existen en los dispositivos MEMS. A estas físicas se accede a través de interfaces gráficas personalizadas que han sido diseñadas específicamente para aplicaciones con piezoeléctricos, flujo electrocinético y aplicaciones de carga plana y deformación. También permite acceder al motor computacional de COMSOL y a sus otros módulos físicos para el acoplamiento de todos los tipos de física en un único diseño.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

• Modos de aplicación específicos para MEMS (electrostática, carga y deformación, piezoeléctricos, electrocinética)
• Capacidad de manejar deformaciones y contornos móviles con análisis ALE (arbitrary Lagrangian-Eulerian)
• Grandes deformaciones, tensión residual y modelado "stress-stiffening".
• Acoplamiento piezoeléctrico
• Flujos electrocinéticos, electrosmóticos y electroforesis.
• Calentamiento Joule
• Conductividad de superficie
• Acoplamientos electromecánicos, termomecánicos y fluídico-estructurales
• Mallado de alta relación de aspecto
• Todas las funcionalidades en COMSOL Multiphysics, incluyendo la solución simultánea de un número arbitrario de PDEs acopladas, lineales, no lineales y dependientes del tiempo.

INFORMACIÓN DEL FABRICANTE

COMSOL Multiphysics y todos sus módulos han sido desarrollados por la empresa COMSOL, fundada en 1986 en Estocolmo (Suecia), que desde su inicio se ha especializado en los campos de ingeniería, matemática aplicada y física. COMSOL también es el desarrollador de la PDE Toolbox de MATLAB.

ÁREAS DE APLICACIÓN

Con el MEMS Module se pueden investigar un conjunto de fenómenos físicos que, cuando se configuran para problemas acoplados, forman la base para el diseño de los dispositivos MEMS. Por poner algunes ejemplos citaremos:
• Electromecánica
o Contornos móviles con análisis ALE (arbitrary Lagrangian-Eulerian
o Cálculos de capacitancias con análisis
• Termomecánica
o Tensión residual
o "Stress-stiffening"
o Pandeo
o Actuadores de expansión térmica
o Calentamiento Joule
• Interacciones fluídico-estructurales
o Amortiguamiento de película delgada
o Mallas y contornos móviles con análisis ALE
• Microfluídica
o Flujo electrocinético (difusión, convección, migración)
o Flujo electrosmótico
o Electroforesis/dielectroforesis
o Efectos electrotérmicos

VERSIONES

La última versión de MEMS Module es la 3.5, de la que se describen a continuación sus principales novedades.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA VERSIÓN 3.5

• Soporte general para amortiguamiento y pérdidas en piezo (amortiguamiento estructural más pérdidas de dieléctrico y acoplamiento.
• Endurecimiento de tensión y grandes deformaciones en aplicaciones piezo.
• Soporte para circuitos SPICE
• Importación ECAD (ver AC/DC Module)
• Estabilización de la ecuación de superficies de nivel para mejoras en el modelado de flujo multifase.
• Modo de aplicación de campo de fase para modelado de flujo multifase utilizando el método de campo de fase.
• Todas las nuevas características introducidas también en el módulo Structural Mechanics Module.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA VERSIÓN 3.4

• Modo de aplicación piezoeléctrico mejorado que es compatible con los modos de aplicación para electrostática y corrientes eléctricas y donde se puede cambiar el modelo del material estructural (piezo/isótropo/anisótropo/off) y la parte eléctrica (on/off)
• Base de datos de propiedades de materiales piezoeléctricos
• Modo de aplicación de convección y difusión
• Mejoras en la usabilidad del contacto (elección automática de factores de penalidad)
• Exportación desde COMSOL Reaction Engineering Lab
• Modo de aplicación de amortiguamiento de película extendido con condición de contorno de amortiguamiento deslizamiento-película
• Mejora y reorganización de condiciones de contorno para modelado fluido-flujo
• Método de mínimos cuadrados Galerkin (GLS) mejorado para difusión aerodinámica
• Nuevos modelos:
o Efectos piezoresistivos en un dispositivo incorporado en un botón elevador
o Operación de un giróscopo influenciado por amortiguamiento deslizamiento-pelicular
o Influencia sobre la frecuencia de resonancia de un gase adsorbido en un sensor SAW utilizando el nuevo modo de aplicación Tensión Plana Piezo
o Microrreactor con configuración de mecanismo de reacción utilizando la nueva característica de importación de Reaction Engineering Lab

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA VERSIÓN 3.3a

• Nueva interfaz para flujo de dos fases
• Interfaces predefinidas (modos de aplicación) para funciones de nivel y flujo de dos fases utilizando "level sets", incluyendo condiciones de contorno especiales para paredes humedecidas (adherencia de pared) e interfaz de fluido inicial.
• Mejora de rendimiento del contacto con simetría axial y general
• Nuevo modelo de llenado de capilar: el modelo simula el llenado de un canal estrecho debido a tensión superficial y adherencia de paredes. El modelo utiliza el nuevo modo de aplicación "Level Set Two-Phase Flow, que incluye la condición de contorno predefinida para paredes humedecidas (adherencia de pared)
• Nuevo modelo de inyector de tinta -Inkjet: Este modelo ahora utiliza el nuevo modo de aplicación "Level Set Two-Phase Flow".
• Otros modelos incluidos: Expansión térmica - Electrocinética CA 2D - Comb Drive - Mezclador de láminas

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA VERSIÓN 3.3

• Amortiguamiento mejorado
o Amortiguamiento de factor de pérdidas
o Amortiguamiento viscoso equivalente (para modelos piezoeléctricos)
o Análisis de frecuencias propias amortiguadas; factor de decaimiento y factor de calidad
• Acoplamientos multifísicos preparados
o Flujo electroosmótico
o Amortiguamento de capa fina
o Interacción fluido-estructura
• Restricciones fáciles de usar
• Análisis de frecuencias propias amortiguadas
• Nuevos modelos

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA VERSIÓN 3.2

• En la v. 3.2b se introducen nuevos acoplamientos predefinidos para flujo con transporte de especies.
• Modo de aplicación de flujo laminar general para aplicaciones microfluídicas con flujo de Stokes y condiciones de contorno especializadas para flujo laminar completamente desarrollado y velocidad electrocinética.
• Seis modelos actualizados.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA VERSIÓN 3.1

• Interfaces de modelado dedicadas para:
o análisis de sólidos, tensión plana, esfuerzo plano y simetría axial
o efectos piezoeléctricos
o flujo electrocinético
o electrostática y medios conductivos CC
• Casi dos docenas de entradas en la Librería de Modelos, entre ellos análisis de un microactuador comb drive activado electrostáticamente, interacciones fluido-estructura con contornos móviles, y análisis de un microespejo pretensado

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Materia: EES
Fuente: http://www.addlink.es/productos.asp?pid=423