MEMS モジュールアップデート
COMSOL Multiphysics® バージョン 6.4 では, MEMS モジュールを利用のユーザー向けに, 自動接触モデリング, 端子の対称性サポート, そして総保存エネルギーを示す新しいデフォルトプロットが導入されています. これらのアップデートの詳細については, 以下をご覧ください.
多数のオブジェクトに対応した自動接触モデリング
多数の接触相互作用を含むモデルを容易に作成するために, 新たに 接触モデリング 機能が追加されました. この機能では, 多数のオブジェクト間の接触条件を自動的に設定でき, 任意の組み合わせに対応します.
端子の対称性
端子 機能において, 面積乗算係数 (詳細フィジックスオプション を有効にした後, 詳細設定 セクションで利用可能) をサポートするようになりました. これにより, 端子面積をスケーリングすることで対称性を考慮し, モデルの一部のみが表現されている場合でも, 接続された回路や負荷がデバイス全体を認識できるようになります. 例えば, モデルがデバイスの半分を表している場合は, 乗数として2を使用する必要があります. このアップデートは, 静電場 インターフェース, 電流 インターフェース, 磁場および電場 インターフェースで利用可能です.
全エネルギーのデフォルトプロット
電気機械システムの周波数応答を可視化し, 共振ピークを特定するために, 電気機械または圧電カップリングを用いた 周波数領域 スタディで, 総保存エネルギー (Wh_tot) の新しいデフォルトプロットが利用可能になりました.
Wh_tot のプロットが作成されます. デフォルトのプロットには, 圧電 または 電気機械 のいずれかのカップリングが必要です.
新規および更新されたチュートリアルモデル
COMSOL Multiphysics® バージョン 6.4 では, MEMS モジュールにいくつかの新規および更新されたチュートリアルモデルが追加されました.
バードバス共振器ジャイロスコープ
共振器の軸対称ドーム形状により, 駆動モードと検出モードのカップリングが可能になります. この設計により,コスト, 重量, サイズ, 消費電力を最小限に抑えながら, より高い精度と安定性を実現します. 図はコリオリ励振あり (左) となし (右) の変位場を示しており, 角運動が測定可能な歪みをどのように生成するかを示しています.
SAW ユニットセルの速度計算
このモデルは, 128°YX-cut LiNbO3 結晶の異なるユニットセル構成における表面弾性波 (SAW) 速度と, 電気機械結合係数 k2 および kp などの関連パラメータを計算します. これらのパラメータは, SAW デバイス設計における様々な解析的および半解析的手法に有用です. x 方向の変位と電場が表示されています.
圧電型エネルギーハーベスターの不確実性定量化解析
SAW オイラー角回転
このモデルは, カット固有のデータがない場合に, オイラー角回転を適用してデフォルトの材料特性を変更する方法を示しています. この例では, 128° YX-cut LiNbO3 の3つの構成を使用して, 固有周波数と固有モードを計算します. x 方向の変位と電位 (左), および変位と圧電ひずみ (右) を示しています.
マイクロフォンダイヤフラムの形状最適化
このチュートリアルモデルでは, 形状最適化 スタディを用いて MEMS マイクロフォンダイヤフラムの固有周波数を精密に調整する方法を示します. 固有周波数を 145 kHz から 115 kHz に下げた場合のスプリングサスペンションの形状変化を示します.