MEMS模組更新

COMSOL Multiphysics® 5.3 版針對MEMS模組的用戶擴展了彈簧基座功能,新增了用於接觸建模的能量變數,並增強了外部材料功能。請閱讀以下內容,了解MEMS 模組中的所有新增特徵和功能。

 

通過材料數據描述彈性層

現在,您可以使用楊氏模量和泊松比等材料數據,並結合給定的層厚度來指定彈簧基座或彈性薄層的彈性屬性,從而在模擬具有已知材料屬性的粘結層等類似模擬中,簡化建模過程。當使用材料數據和厚度作為輸入時,還可以得到彈性層中的應變結果。

剛體域和剛體連接器的彈簧邊界條件

新增了一個名為彈簧基座(Spring Foundation)的彈簧邊界條件,所有物理場介面中的剛體連接器和剛體域特徵都得到了增強。該邊界條件具有以下屬性:

l   彈簧可以附加到任意位置

l   包含平移和轉動兩種彈簧

l   彈簧可以具有阻尼損耗因子

l   彈簧可以和黏滯阻尼同時起作用(平移和旋轉)

 

模擬接觸的能量變量

針對接觸建模新增了包含多個能量的變量,現在可以得到摩擦產生的耗散能量,以及儲存在接觸罰因子中的彈性能量,檢查能量平衡以及對選定的罰因子進行後驗檢查時,這一功能非常有用。

 

A COMSOL Multiphysics plot depicting the energy balance for a rolling and sliding cylinder.通道內的圓柱體在重力作用下進行滾動和滑動時的能量平衡

有關使用於接觸建模的新能量變量的案例,請搜尋以下“案例庫”:

Structural_Mechanics_Module/Contact_and_Friction/transient_rolling_contact

 

接觸的頻域分析

如果您已在之前的研究中計算出某個結構的接觸狀態,則可以研究該結構的頻率響應。例如,可以對螺接結構執行頻域分析,並研究接觸狀態對動態屬性的影響。

 

預定速度和預定加速度的諧波擾動

在薄殼、平板和樑介面中,您可以為預定速度和預定加速度節點提供諧波擾動值。

 

外部材料功能強化

根據用戶定義的C程式碼創建的材料模型,在功能和可用性方面都得到大幅提升:

l   現在可以實現非線性彈性材料和超彈性材料產生非彈性應變

l   新增了兩個C 程式碼介面,可以輸入包括變形梯度在內的多個物理量

l   現在可以包含Serendipity形狀函數

l   新增了小應變公式

l   可以先對用戶函數呼叫進行特殊初始化

l   可以對用戶函數呼叫進行清理(例如,關閉文件)

l   可以分別命名狀態變量

l   可以將時間作為輸入引數