МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” МОДЕЛЮВАННЯ АКСЕЛЕРОМЕТРА ЄМНІСНОГО ТИПУ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до лабораторної роботи з курсу “Автоматизація проектування мікроелектронних систем” для студентів базового напрямку 6.08.04 “Комп’ютерні науки” Затверджено на засіданні кафедри “Системи автоматизації проектування” Протокол № Львів – 2006 Моделювання акселерометра ємнісного типу: Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу “ Автоматизація проектування мікроелектронних систем ” для студентів базового напрямку 6.08.04 “Комп’ютерні науки”. Укладач Перейма Микола Євгенович Відповідальний за випуск Рецензенти МЕТА РОБОТИ Мета роботи – Провести моделювання роботи акселерометра ємнісного типу для заданої конструкції. 2. Побудова повної твердотільної моделі акселерометра. У попередній лабораторній роботі було представлено методику проектування рухомої частини акселерометра. Для побудови повної моделі акселерометра (рухомий електрод, нерухомий електрод, середовище) необхідно побудувати в існуючому проекті нерухомий електрод та середовище, в якому буде функціонувати даний акселерометр. Для цього необхідно: Побудувати в програмі ANSYS нерухомий електрод акселерометра, котрий розміщений під рухомим електродом акселерометра на відстані 10 мкм, а його розміри такі ж як і у рухомого електрода (Рис. ).
  Рис. . Розміщення нерухомого електроду акселерометра  Створити середовище функціонування акселерометра (об’єм). При чому, для забезпечення точності обчислень і адекватності отриманих результатів, лінійні розміри середовища функціонування акселерометра повинні бути принаймні в два рази більші ніж розміри конструкції акселерометра (Рис. ).
 Рис. . Модель акселерометра в середовищі функціонування  Створене середовище повинно огинати елементи акселерометра, тому необхідно вирізати елементи акселерометра з об’єму середовища, але так щоб вони не були видалені. Таку операцію можна виконати за допомогою команди меню: Preprocessor->Modeling->Operate->Booleans->Overlap->Volumes->Pick All. 3. Використання послідовно спряженого структурно-електростатичного аналізу для моделювання акселерометра. Послідовно спряжений фізичний аналіз – це поєднання аналізів з двох різних дисциплін, котрі обмінюються вихідними даними з метою розв’язати глобальну інженерну задачу. Тобто проводиться перший фізичний аналіз, а після нього наступний, причому результати першого аналізу перетворюються в навантаження для наступного. Якщо аналіз є повністю спряжений, то результати другого аналізу змінять певні вхідні дані для наступного аналізу. Уся множина граничних умов та навантажень складається з наступного: Базові фізичні навантаження, котрі не є функцією іншого фізичного аналізу. Такі навантаження називають номінальними граничними умовами; Спряжені навантаження, котрі є результатом попередньої фізичної симуляції. Типові задачі, які можуть бути досліджені з допомогою даного типу аналізу це: теплові напруження; індукційне нагрівання; індукційне керування; статична рідинно-структурна взаємодія; магніто-структурна взаємодія; електро-структурна взаємодія. Програма ANSYS виконує послідовно спряжені фізичні аналізи використовуючи концепцію фізичного середовища( physics environment). Термін фізичне середовище використовується для позначення створеного файлу з усіма операційними параметрами та характеристиками певного фізичного аналізу і для вмісту цього файлу. Фізичне середовище зберігається у файлі з ASCII кодуванням і створюється за допомогою команд групи: Main Menu> Preprocessor> Physics> Environment, Main Menu> Solution> Physics> Environment. Для довільного проекту може бути визначено до дев’яти фізичних середовищ. Користувач визначає унікальний заголовок для кожного середовища, а програма ANSYS ...