Computer-aided design of microsystem components: Automatic topology optimization of electrostatically excited actuators and sensors

微系统组件的计算机辅助设计：静电激励执行器和传感器的自动拓扑优化

• 批准号: 5358703
• 负责人: Professor Dr. Jan Gerrit Korvink
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5358703?language=en
• 关键词: Computer; aided; design; microsystem; components

Während bei herkömmlichen Entwurfsmethoden für Mikrosystemkomponenten oft auf Erfahrungswerte und iterative Verbesserung zurückgegriffen wird, ist mit der Entwicklung der Kontinuum-Topologieoptimierung der systematisierte optimale Entwurf aktueller Gegenstand der Forschung geworden und löst mit vielversprechenden Resultaten bei elastomechanisch deformierbaren Mikrosystemen konventionelle Methoden weitgehend ab. Dieses Projekt soll die Topologieoptimierung für Mikroaktoren und Mikrosensoren, d. h. für Systeme mit gekoppelten mechanischen, thermischen und elektrischen Feldern zum Gegenstand haben. Dies erfordert die Entwicklung von effizienten numerischen Algorithmen insbesondere zur Handhabung der numerischen Komplexitäten, welche sich bei solchen gekoppelten Problemen ergeben. Auf Grund ihrer großen technologischen Bedeutung wird die Methode auf elektrostatisch angeregte Bauelemente angewendet. Diese Klasse von Bauelementen beinhaltet u.a. mikromechanisch gefertigte Drehraten- und Beschleunigungssensoren aus dem PKW-Bereich sowie aktive und passive RF-Bauelemente aus dem Bereich der digitalen Kommunikation.

Während bei herkömmlichen Entwurfsmethoden für Mikrosystemkomponenten oftauf Erfahrungswerte und iterative Verbesserung zurückgegriffen wird，ist mit der Entwicklung der Kontinuum-Topologieoptimierung der systematisierte Entwurf aktueller Gegenstand der Forschung geworden und löst mit vielversprechenden Resultaten bei mechanisch deformierbaren Mikrosystemen konventionelle Methoden weitgehend ab. Dieses Projekt soll die Topologieoptimierung für Mikroaktoren und Mikrosensoren，d. H. für Systeme mit gekoppelten mechanischen，thermischen und elektrischen Feldern zum Gegenstand haben. Dies erfordert die Entwicklung von effizienten numerischen schemen insbesondere zur Handhabung der numerischen Complexitäten，welche sich bei solchen gekoppelten Problemen ergeben.在这一伟大的技术基础上，我们将采用电气工程和建筑工程相结合的方法。这封信是从美国寄来的。PKW-Bereich传感器的微机械化产生了动态和动态的统一传感器，而RF-Bauelemente传感器则是数字通信的主动和被动传感器。