Squeeze-Film Gas Damping in an Accelerometer
Application ID: 1432
Squeezed-film gas damping is a critical aspect of many MEMS transducers and actuators. In accelerometers, for example, inertia produces a motion that the device detects. A typical structure connects a large proof mass to surrounding structures with elastic beams, which forms a mechanical oscillator with a specific resonance frequency. However, in accurate motion-detection applications these resonances are unwanted, and the device should dampen the movements to produce smooth time-step and frequency responses.
In this model, a narrow gap formed by two solid horizontal plates restricts the displacement of the gas perpendicular to the surfaces. When the sensor squeezes the gap, the gas flows out from its edges. The narrow pathway restricts the flow, which causes gas pressure to increase, which decelerates the plates’ movement.
This example show how the squeezed film gas damping can be coupled to the mechanical displacements in a microsystem accelerometer. Specifically it uses a modeling interface that couples the linearized Reynolds equation, to displacements in the sensor.
Dieses Beispiel veranschaulicht Anwendungen diesen Typs, die mit den folgenden Produkten erstellt wurden:
Allerdings können zusätzliche Produkte erforderlich sein, um es vollständig zu definieren und zu modellieren. Weiterhin kann dieses Beispiel auch mit Komponenten aus den folgenden Produktkombinationen definiert und modelliert werden:
- COMSOL Multiphysics® und
- entweder CFD Module, MEMS Module, oder Structural Mechanics Module
Die Kombination von COMSOL® Produkten, die für die Modellierung Ihrer Anwendung erforderlich ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab und kann Randbedingungen, Materialeigenschaften, Physik-Interfaces und Bauteilbibliotheken umfassen. Bestimmte Funktionen können von mehreren Produkten gemeinsam genutzt werden. Um die richtige Produktkombination für Ihre Modellierungsanforderungen zu ermitteln, lesen Sie die Spezifikationstabelle und nutzen Sie eine kostenlose Evaluierungslizenz. Die COMSOL Vertriebs- und Support-Teams stehen Ihnen für alle Fragen zur Verfügung, die Sie diesbezüglich haben.