- •«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “лэти” им. В.И. Ульянова (Ленина)» (сПбГэту)
- •«Сапр микро- и наносистем»
- •Профиль – «Нанотехнологии для систем безопасности»
- •«Сапр микро- и наносистем»
- •Профиль – «Нанотехнологии для систем безопасности»
- •Аннотация дисциплины
- •Цели и задачи дисциплины
- •Требования к уровню освоения дисциплины
- •Тема1. Сапр как метод проектирования.
- •Тема2. Виды обеспечения сапр.
- •Тема 3. Математическое моделирование при автоматизированном проектировании.
- •Тема 4. Общая постановка и виды задач принятия решений.
- •Тема 5. Методики автоматизированного проектирования.
- •Тема 6. Программные пакеты сапр
- •Перечень лабораторных работ
- •Содержание рабочей программы
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Введение в сапр.
- •Состав, структура и виды обеспечения сапр.
- •Классификация проектных процедур
- •Стратегии проектирования технологических процессов
- •Лекция №2
- •Математический аппарат в моделях разных иерархических уровней
- •Математические модели на макроуровне
- •Математические модели на микроуровне
- •Основные шаги мкэ
- •Решение
- •Выбор вариационного принципа.
- •Выбор аппроксимирующих функций.
- •Сапр, основанные на мкэ.
- •Сапр для сквозного проектирования мэмс
- •Базовый программный пакет проектирования микро- и наносистем CoventorWare
- •Введение в сапр CoventorWare
- •Основные компоненты сапр CoventorWare Function Manager (Менеджер функций)
- •Material Properties Database (База данных свойств материалов)
- •Process Editor (Редактор процессов)
- •Architect (Архитектор)
- •Designer (Проектировщик)
- •Meshing (Разбиение сетки)
- •Analyzer 3-d Field Solvers (Решатель 3-d)
- •Сапр микро- инаносистем
- •Введение в сапр.
- •Классификация проектных процедур
- •Математический аппарат в моделях разных иерархических уровней
- •Математические модели на макроуровне
- •Математические модели на микроуровне
- •Основные шаги мкэ
- •Решение
- •Выбор вариационного принципа.
- •Выбор аппроксимирующих функций.
- •Сапр, основанные на мкэ.
- •Сапр для сквозного проектирования мэмс
- •Базовый программный пакет проектирования микро- инаносистем CoventorWare
- •Введение в сапр CoventorWare
- •Основные компоненты сапр CoventorWare Function Manager (Менеджер функций)
- •Material Properties Database (База данных свойств материалов)
- •Process Editor (Редактор процессов)
- •Architect (Архитектор)
- •Designer (Проектировщик)
- •Meshing (Разбиение сетки)
- •Analyzer 3-d Field Solvers (Решатель 3-d)
- •3. Проектирование акселерометра
- •Проектирование эквивалентной схемы акселерометра.
- •Инструкция по созданию схемы акселерометра
- •1. Подготовка к работе.
- •Установка mpd и Process.
- •Создание схемы
- •Символ coventor
- •Соединение компонентов.
- •Установка свойств элементов схемы.
- •Установка узлов.
- •Добавление управляющей электроники.
- •Проверка фотошаблонов.
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью эквивалентных схем
- •Анализ стационарной характеристики (рабочей точки по постоянному напря- жению) (dc Operating Point Analysis)
- •Анализ в режиме малых сигналов (Small Signal ac Analysis)
- •Частотный анализ с электрическим возбуждением.
- •Параметрический анализ в первой резонансной моде. (Vary loop on the first reso- nant mode).
- •Передаточный анализ по постоянному току. (dc Transfer (Sweep) Analysis)
- •Переходный анализ. Transient Analysis
- •Добавление схемы чтения выходного сигнала датчика
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью метода конечных элементов.
- •Создание конечноэлементной сетки
- •Моделирование с помощью мкэ.
- •Литература
- •(СПбГэту)
- •Инструкция по созданию схемы акселерометра
- •1. Подготовка к работе.
- •Установка mpd и Process.
- •Создание схемы
- •Символ coventor
- •Соединение компонентов.
- •Установка свойств элементов схемы.
- •Установка узлов.
- •Добавление управляющей электроники.
- •Проверка фотошаблонов.
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью эквивалентных схем
- •Анализ стационарной характеристики (рабочей точки по постоянному напряжению) (dc Operating Point Analysis)
- •Анализ в режиме малых сигналов (Small Signal ac Analysis)
- •Частотный анализ с электрическим возбуждением.
- •Параметрический анализ в первой резонансной моде. (Vary loop on the first resonant mode).
- •Передаточный анализ по постоянному току. (dc Transfer (Sweep) Analysis)
- •Переходный анализ. Transient Analysis
- •Добавление схемы чтения выходного сигнала датчика
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью метода конечных элементов.
- •Создание конечноэлементной сетки
- •Моделирование с помощью мкэ.
- •«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “лэти” им. В.И. Ульянова (Ленина)»
- •«Сапр микро- и наносистем»
- •Профиль – «Нанотехнологии для систем безопасности»
- •Оценка самостоятельной работы студентов
- •Темы рефератов
- •Темы курсовых проектов
Передаточный анализ по постоянному току. (dc Transfer (Sweep) Analysis)
Передаточный анализ по постоянному напряжению изменяет независимый источник в пределах заданных пользователем и считает рабочую точку для каждого значения. В этом параграфе мы проследим влияние ускорения в направлении x на структуру.
Процедура |
Детальное описание процедуры |
1. Измените ускорение в управляющем ис- точнике x на постоянное значение. |
А. Выберите управляющий источник входа ax системы координат. Б. Откройте библиотеку компонентов (Parts library). В. Найдите control source. |
|
Г. В списке выделите Control Source, Con- stant. Д. Щелкните на иконке Replace Active Part
|
2. Установите напряжение равным нулю для определения влияния только ускоре- ния. |
А. Дважды щелкните на элемент COVEN- TOR и замените значение V на 0. Б. Сохраните схему как accelerome- ter_transfert. В. Обновите нетлист и промоделируйте схему. Г. Запустите определение рабочей точки. |
3. Выполните передаточный анализ для ус- корений от 0.1 до 10g. |
А. Откройте передаточный анализ Б. Введите параметры как показано на рис. 3.25. |
Рисунок 3.25. Параметры для проведения передаточного анализа.
4. Проверьте результаты расчета в CosmosScope (рис. 3.26). Обратите внимание, что меха- нические перемещения еще очень малы и находятся в линейной области.
Рисунок 3.26. Результаты передаточного анализа.
Переходный анализ. Transient Analysis
Данный раздел описывает порядок проведения анализа переходных характеристик. Переходный анализ использует значение рабочей точки как начальную точку при прове- дении моделирования. Поэтому вы должны определить рабочую точку перед запуском переходного анализа, для чего нужно сделать одно из следующего:
В форме Time-Domain Transient Analysis укажите Yes в поле Run DC Analysis First field.
Проведите DC analysis отдельно, выбрав Analysis > Operating Point> DC Operating Point в выпадающем меню.
Процедура |
Детальное описание процедуры |
1. Сохраните схему как accelerometer_transient |
А. В Architect выберите Select File > Save As Б. Введите имя файла accelerome- ter_transient |
2. Установите напряжение импульса 1 В |
А. Дважды щелкните на элемент COVEN- TOR и замените значение V на 1. |
3. Замените источник ускорения источни- ком импульса |
А. Замените источник ax на Control Source, Pulse из галереи компонентов. Б. Назовите соответствующую шину acceleration. В. Введите следующие свойства:
|
|
Pulse=9.81*10
|
4. Добавьте демпфирование к жесткой пла- стине |
А. Дважды щелкните символ жесткой пла- стинки (rigid plate). Б. Щелкните на поле damping и введите ко- эффициент cx равный 5m (рис. 3.27) |
Рисунок 3.27. Коэффициент демпфирования.
