频率可调MEMS传感器ANSYS有限元分析开题报告

全文总字数：1920字

1. 研究目的与意义

本课题旨在考虑频率可调式MEMS谐振器件，利用ANSYS软件建立频率可调式MEMS谐振器件的三维模型，并用有限元方法计算该类器件的动力学特性以及工作性能。分析该类器件的频率调整范围，以及频率变化对器件工作性能的影响。此研究有利于了解一类频率可调式MEMS谐振器件的工作原理，能够说明外力如何影响微机械谐振器件的频率和性能，有利于设计制造应用于车辆的高性能MEMS器件。

2. 国内外研究现状分析

mems技术自20世纪80年代末开始受到世界各国的广泛重视，其主要技术途径有3种：(1)以美国为代表的、以集成电路加工技术为基础的硅基微加工技术；(2)以德国为代表发展起来的liga技术；(3)以日本为代表发展的精密加工技术。

国外方面，美国、日本和欧洲各国在mems领域已经取得了一定的成绩，美国是研究开发mems最早的国家,早在上世纪60年代加利福尼亚大学和贝尔实验室就开始这方面的研究,特别是在20世纪90年代初,加大利用牺牲层技术,制造出一台直径小于人发的超微静电电动机，曾在世界引起很大轰动。日本对微机电系统的研究也相当重视，他们起步比美国晚但进展相当快，日本在1989年成立了微机械研究会，1992年日本正式启动一项为期10年、耗资1.9亿美元的微机械研究计划。欧洲方面德国可以与美日并驾齐驱并富有特色，他们创造了liga工艺，取得引人注目的成果。欧洲其他国家如英国、瑞士、瑞典、丹麦等国也都积极地投入微机电系统的研究当中。

目前部分器件已经实现了产业化，如微型加速度计、微型压力传感器、数字微镜器件（dmd）、喷墨打印机的微喷嘴、生物芯片等，并且应用领域十分广泛。近年来国际上mems的专利数正呈指数规律增长，现在全世界研制生产mems有600多个单位,已研究出几百种产品,其中微电子传感器占大部分。微型大压力传感器已于20世纪70年代进入市场,现在年产值已达十几亿美元,其代表公司为欧姆龙、honeywell、motorola等。mems专利数目也随着mems研究而迅速增加,从20世纪70年代每年不到10个发展到1997年以后每年超过150个,而且还在迅速增长之中。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

①学习ansys有限元分析软件,了解如何建模

②学习matlab软件绘图功能，了解如何构造图像

4. 研究创新点

利用ANSYS软件建立三维模型并进行有限元分析,能够说明外力如何影响微机械谐振器件的频率和性能，有利于设计制造应用于车辆的高性能MEMS器件。