 |
رزوناتور 2 بعدی محکم نصب شده
معرفی
تشدید کننده محکم نصب شده (SMR) یک تشدید کننده MEMS پیزوالکتریک ریزماشین شده است که در بالای یک آینه صوتی روی یک بستر ضخیم تشکیل شده است. آینه آکوستیک شامل لایه های متناوب مواد با امپدانس های صوتی بالا و پایین است که انرژی صوتی را در لایه فعال پیزوالکتریک محدود می کند. SMR ها بسیار قوی هستند و فرکانس های تشدید بالاتری نسبت به تشدید کننده های موج صوتی انبوه (BAW) (در محدوده گیگاهرتز) دارند. این آموزش نشان می دهد که چگونه می توانید SMR را به صورت دو بعدی با استفاده از تجزیه و تحلیل فرکانس ویژه و پاسخ فرکانسی مدل سازی کنید.
تعریف مدل
هندسه مدل SMR و اجزای کلیدی آن در شکل 1 نشان داده شده است .
شکل 1: هندسه مدل که اجزای کلیدی تشدید کننده محکم نصب شده را نشان می دهد.
توجه داشته باشید که برای وضوح، مقیاس عمودی برای نشان دادن لایه ها بزرگ شده است. تمام ابعاد در مدل پارامتری شده است. ویژگی‌های انتخاب مختلفی برای ساخت هندسه و تنظیم فیزیک و مش استفاده می‌شود.
ساخت دستگاه در Ref. 1 . در اینجا ما توضیحی در مورد ساختار نهایی و توضیحی در مورد اصل عملکرد آن ارائه می دهیم.
در بالای دستگاه یک لایه پیزوالکتریک ZnO با الکترودهای آلومینیومی در سطوح بالایی (درایو) و پایینی (زمین) آن قرار دارد. در اینجا، جهت قطب در امتداد محور عمودی است و داده های مواد پیزوالکتریک در کتابخانه مواد داخلی MEMS موجود است.
در زیر تشدید کننده پیزوالکتریک مجموعه ای از لایه های متناوب مولیبدن (امپدانس بالا) و دی اکسید سیلیکون (امپدانس کم) وجود دارد. ضخامت لایه های مولیبدن و دی اکسید سیلیکون به ترتیب 1.82 میکرومتر و 1.65 میکرومتر انتخاب شد تا موج صوتی تولید شده توسط تشدید کننده پیزوالکتریک را منعکس کند و از اتلاف آن در زیرلایه سیلیکون جلوگیری کند. با این ساختار فرکانس رزونانس دستگاه 870 مگاهرتز است.
پارامترهای هندسه در جدول اول در بخش دستورالعمل های مدل سازی خلاصه شده است . جدول دوم در همان بخش خصوصیات مواد مورد استفاده در مدل را که در Ref مشخص شده است، خلاصه می کند. 1 . سایر خواص مواد مورد استفاده در مدل از کتابخانه مواد MEMS Module به دست آمده است. همانطور که در جدول نشان داده شده است، مدول یانگ مواد و طول موج در سیلیکون از مقادیر چگالی و سرعت صوتی ذکر شده در مقاله محاسبه می شود.
در این مدل، معادلات ساختاری و الکترواستاتیکی کاملاً جفت شده در لایه پیزوالکتریک حل می‌شوند، در حالی که تنها معادله ساختاری در لایه‌های دیگر حل می‌شود. معادلات الکترواستاتیک در لایه های آلومینیومی به دلیل رسانایی الکتریکی بالا حل نمی شوند.
شرایط مرزی لایه های کاملاً منطبق (PML) در کناره ها و پایین دستگاه برای معرفی میرایی لنگر و حذف انعکاس استفاده می شود. این مدل همچنین شامل تلفات مکانیکی از طریق ضریب تلفات ساختاری همسانگرد 1.5 × 10-4 است . مدل دارای شرایط مرزی ثابت در لبه های بیرونی PML است.
توجه داشته باشید که اگرچه ساختار دارای صفحه تقارن است که دستگاه را به صورت عمودی به دو نیم می کند، اما از شرط مرزی تقارن استفاده نمی کنیم زیرا حالت های ضد متقارن را از تحلیل حذف می کند.
این آموزش تنظیمات Eigenfrequency و Frequency Domain را به شما نشان می دهد. در مطالعه Eigenfrequency شما حالت های ویژه ساختار را محاسبه و بررسی می کنید. در مطالعه دامنه فرکانس، سیگنال درایو 1 ولت به الکترود درایو اعمال می شود و پاسخ فرکانسی تشدید کننده از 500 تا 1200 مگاهرتز تجزیه و تحلیل می شود.
برای صرفه جویی در زمان و کاهش حجم فایل، از مش نسبتاً درشت به ویژه در جهت افقی استفاده می شود. بنابراین تنها حالت های اصلی پایین در این مدل حل می شوند. همین رویکرد در مقاله مرجع اتخاذ شد.
شکل 2: مش استفاده شده در مدل.
نتایج و بحث
شکل 3 شکل حالت حالت بنیادی تشدید کننده را با فرکانس تشدید حدود 870 مگاهرتز نشان می دهد که توسط طرح شرح داده شده در Ref. 1 .
شکل 3: نمودار سطحی جابجایی نشان دهنده شکل حالت حالت اساسی تشدید کننده است.
شکل 4 یک نمودار سطحی از جابجایی است که برانگیختگی حالت اصلی تشدید کننده را هنگام هدایت در فرکانس تشدید حدود 870 مگاهرتز نشان می دهد. نمودار به خوبی با شکل 5(a) در Ref. 1 .
شکل 4: نمودار سطحی جابجایی که برانگیختگی حالت اساسی تشدید کننده را نشان می دهد.
شکل 5 نمودار سطحی از پتانسیل الکتریکی مربوط به شکل 4 است .
شکل 5: نمودار سطحی پتانسیل الکتریکی که برانگیختگی حالت اساسی تشدید کننده را نشان می دهد.
شکل 6 نمودار خطی جابجایی به عنوان تابعی از عمق است که محصور شدن انرژی صوتی در لایه پیزوالکتریک را نشان می دهد، مطابق با شکل 5(b) در Ref. 1 .
شکل 6: جابجایی به عنوان تابعی از عمق که محدودیت انرژی صوتی را در لایه پیزوالکتریک نشان می دهد.
شکل 7 نمودار بزرگی امپدانس در برابر فرکانس از 500 تا 1200 مگاهرتز است، مطابق با شکل 4 در Ref. 1 .
شکل 7: |Z| در مقابل فرکانس 500 تا 1200 مگاهرتز.
ارجاع
1. FH Villa-López و دیگران، “طراحی و مدل سازی تشدید کننده های محکم نصب شده برای سنجش ذرات کم هزینه”، علم و فناوری اندازه گیری ، جلد. 27، شماره 2, 2016.
مسیر کتابخانه برنامه: MEMS_Module/Piezoelectric_Devices/solidly_mounted_resonator_2d
دستورالعمل مدلسازی
با یک مدل دو بعدی جدید با فیزیک پیزوالکتریک داخلی شروع کنید.
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard روی  2D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Structural Mechanics>Electromagnetics-Structure Interaction>Piezoelectricity>Piezoelectricity, Solid را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، Preset Studies for Selected Multiphysics>Eigenfrequency را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Sketch کلیک کنید . |
برای راحتی، واحد هندسه را روی میکرون تنظیم کنید.
2 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
4 | از لیست واحد طول ، میکرومتر را انتخاب کنید . |
از آنجایی که دستگاه بسیار گسترده تر از ضخامت آن است، نسبت ابعاد گرافیکی را برای بزرگنمایی در جهت ضخامت (Y) مقیاس کنید.
تعاریف
در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions را گسترش دهید .
محور
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions>View 1 را گسترش دهید ، سپس روی Axis کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Axis ، بخش Axis را پیدا کنید . |
3 | از فهرست نمایش مقیاس ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متنی در مقیاس y ، عدد 35 را تایپ کنید . |
5 |  روی Update کلیک کنید . |
پارامترهای هندسه را وارد کنید. توجه داشته باشید که بیشتر ضخامت زیرلایه Si را کوتاه می کنیم و آن را با یک لایه کاملا منطبق (PML) جایگزین می کنیم.
تعاریف جهانی
پارامترهای 1 – هندسه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای 1 – هندسه را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
t_s | 500[یک]/25 | 2E-5 متر | ضخامت بستر (قطع شده) |
t_i | 200[nm] | 2E-7 متر | ضخامت مقره |
t_hil | 1.82 [یک] | 1.82E-6 متر | ضخامت لایه امپدانس بالا |
t_lil | 1.65 [یک] | 1.65E-6 متر | ضخامت لایه امپدانس کم |
t_pe | 3.35 [یک] | 3.35E-6 متر | ضخامت لایه پیزوالکتریک |
t_e | 200[nm] | 2E-7 متر | ضخامت الکترود |
w_ar | 200 [یک] | 2E-4 متر | عرض منطقه فعال |
w_pe | 800 [یک] | 8E-4 متر | عرض لایه پیزوالکتریک |
w | 1000 [یک] | 0.001 متر | عرض دستگاه |
پارامترهای مواد را وارد کنید. سپس مدول یانگ را از چگالی و سرعت صوتی برای هر ماده خطی محاسبه کنید. همچنین طول موج در بستر را برای تخمین ضخامت PML محاسبه کنید. مقدار حدس زده شده 1.5e-4 برای یک ضریب میرایی همسانگرد استفاده می شود تا تقریباً با دامنه ارتعاش نشان داده شده در مقاله مرجع مطابقت داشته باشد.
پارامترهای 2 – خواص مواد
1 | در نوار ابزار Home ، روی  پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای 2 – خواص مواد را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
rho_ZnO | 5680 [kg/m^3] | 5680 کیلوگرم بر متر مکعب | چگالی ZnO |
rho_Mo | 10200 [kg/m^3] | 10200 کیلوگرم بر متر مکعب | چگالی مو |
rho_SiO2 | 2170 [kg/m^3] | 2170 کیلوگرم بر متر مکعب | چگالی SiO2 |
rho_Al | 2700 [kg/m^3] | 2700 کیلوگرم بر متر مکعب | چگالی Al |
rho_بله | 2330 [kg/m^3] | 2330 کیلوگرم بر متر مکعب | چگالی Si |
v_ZnO | 6330[m/s] | 6330 متر بر ثانیه | سرعت صوتی ZnO |
v_Mon | 6280 [m/s] | 6280 متر بر ثانیه | سرعت آکوستیک مو |
v_SiO2 | 5540[m/s] | 5540 متر بر ثانیه | سرعت صوتی SiO2 |
v_Al | 6450[m/s] | 6450 متر بر ثانیه | سرعت صوتی Al |
v_Si | 8320 [m/s] | 8320 متر بر ثانیه | سرعت صوتی Si |
E_Mon | rho_Mo*(v_Mo)^2 | 4.0227E11 Pa | مدول یانگ مو |
E_SiO2 | rho_SiO2*(v_SiO2)^2 | 6.6601E10 Pa | مدول یانگ SiO2 |
E_Al | rho_Al*(v_Al)^2 | 1.1233E11 Pa | مدول یانگ Al |
خب بله | rho_Si*(v_Si)^2 | 1.6129E11 Pa | مدول یانگ سی |
eta0 | 1.5e-4 | 1.5E-4 | عامل ضرر (حدس زده شده) |
lambda_si | v_Si/870[MHz] | 9.5632E-6m | طول موج در Si |
هندسه پارامتری را بسازید. توجه داشته باشید که چگونه از عملکردهای انتخاب و انتخاب تجمعی برای ایجاد انتخاب های نامگذاری شده برای تنظیمات مواد و فیزیک بعدا استفاده می شود.
هندسه 1
پیزو- ZnO
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Piezo – ZnO را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، w_pe را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، t_pe را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -w_pe/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، t_e را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
الکترود بالا – ال
1 | روی Piezo – ZnO کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مستطیل ، Top electrode – Al را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، w_ar را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، t_e را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -w_ar/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، t_pe+t_e را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . از فهرست نمایش در فیزیک ، همه سطوح را انتخاب کنید . |
8 | زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، در قسمت متن نام، Al را تایپ کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
الکترود پایین – ال
1 | روی Top electrode – Al کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، در قسمت Label text Bottom electrode – Al را تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، w_pe را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -w_pe/2 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن y عدد 0 را تایپ کنید . |
امپدانس کم – SiO2
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، امپدانس Low – SiO2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، w را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، t_lil را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -w/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، -t_lil را تایپ کنید . |
7 | برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام لایه | ضخامت (ΜM) |
لایه 1 | (w-w_pe)/2 |
8 | تیک لایه های سمت چپ را انتخاب کنید . |
9 | تیک Layers را در سمت راست انتخاب کنید . |
10 | تیک Layers on bottom را پاک کنید . |
11 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
12 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، SiO2 را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
13 | روی OK کلیک کنید . |
آرایه – SiO2
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کنید و Array را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات آرایه ، Array – SiO2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input را پیدا کنید . از لیست اشیاء ورودی ، SiO2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Size را پیدا کنید . در قسمت متنی اندازه y ، 3 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن y ، -t_lil-t_hil را تایپ کنید . |
امپدانس بالا – Mo
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Low Impedance – SiO2 (r4) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، امپدانس High – Mo را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن ارتفاع ، t_hil را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن y ، -t_lil-t_hil را تایپ کنید . |
5 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، در قسمت متن نام، Mo را تایپ کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
آرایه – Mo
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Array – SiO2 (arr1) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات آرایه ، Array – Mo را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input را پیدا کنید . زیربخش اشیاء ورودی را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .  |
4 | از لیست اشیاء ورودی ، Mo را انتخاب کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
عایق – SiO2
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Low Impedance – SiO2 (r4) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Insulator – SiO2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن ارتفاع ، t_i را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن y ، -(t_lil*3)-(t_hil*3)-t_i را تایپ کنید . |
بستر – Si
1 | روی Insulator – SiO2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Substrate – Si را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن ارتفاع ، t_s را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن y ، -(t_lil*3)-(t_hil*3)-t_i-t_s را تایپ کنید . |
5 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Si را در قسمت متن Name تایپ کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
PML پایین – Si
1 | روی Substrate – Si کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Bottom PML – Si را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن ارتفاع ، lambda_Si را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن y ، -(t_lil*3)-(t_hil*3)-t_i-t_s-lambda_Si را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
انتخاب هایی برای PML و شرایط مرزی ثابت ایجاد کنید.
تعاریف
PML نیست
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، Not PML را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت متن x حداقل ، -w_ar را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن حداکثر x ، w_ar را تایپ کنید . |
5 | در قسمت حداقل متن y ، -(t_hil*3)-(t_lil*3)-t_i-t_s/2 را تایپ کنید . |
PML
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Complement کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Complement ، PML را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections to invert ، روی  Add کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای Add ، Not PML را در لیست انتخاب‌ها برای معکوس کردن انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
قبل از میلاد ثابت مانده است
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات کادر ، Left fixed BC را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداکثر متن x ، -(w+w_pe)/4 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
راست ثابت قبل از میلاد
1 | روی Left fixed B.C کلیک راست کنید. و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، Right fixed BC را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، (w+w_pe)/4 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن حداکثر x ، Inf را تایپ کنید . |
پایین ثابت قبل از میلاد
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، در قسمت نوشتار Label Bottom fixed BC را تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 2، 21 و 49 را انتخاب کنید. |
قبل از میلاد ثابت شد
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، Fixed BC را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . در قسمت Selections to add ، روی  Add کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در لیست Selections to add ، Left fixed B.C را انتخاب کنید. ، راست ثابت B.C. و Bottom ثابت B.C. . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
PML ها را ایجاد کنید.
کاملاً منطبق بر لایه 1 (pml1)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی لایه  کاملاً منطبق کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای لایه کاملاً منطبق ، قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، PML را انتخاب کنید . |
قبل از افزودن خواص مواد، تنظیمات فیزیک را تنظیم کنید تا هنگام افزودن مواد، ویژگی های مورد نیاز برجسته شود. در این مدل دوبعدی، ضخامت خارج از صفحه را در هر رابط فیزیک وارد کنید تا بتوان پارامترهای یکپارچه را به طور مناسب محاسبه کرد. از انتخاب های قبلی برای انتخاب های فیزیک استفاده کنید. برای مکانیک جامدات: زیرگره های میرایی و شرایط مرزی ثابت را اضافه کنید.
مکانیک جامدات (جامدات)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Solid Mechanics (solid) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مکانیک جامدات ، بخش ضخامت را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن d ، w_ar را تایپ کنید . |
مواد الاستیک خطی 1
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Solid Mechanics (solid) روی Linear Elastic Material 1 کلیک کنید .
میرایی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Attributes کلیک کنید و Damping را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for Damping ، بخش Damping Settings را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع میرایی ، ضریب تلفات ایزوتروپیک را انتخاب کنید . |
مواد پیزوالکتریک 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Solid Mechanics (solid) روی مواد پیزوالکتریک 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد پیزوالکتریک ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Piezo – ZnO را انتخاب کنید . |
میرایی مکانیکی 1
در نوار ابزار Physics ، روی Attributes کلیک کنید و Mechanical Damping را انتخاب کنید .
Attributes کلیک کنید و Mechanical Damping را انتخاب کنید .محدودیت ثابت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Fixed Constraint را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای محدودیت ثابت ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Fixed B.C را انتخاب کنید. . |
برای الکترواستاتیک: فقط دامنه احاطه شده توسط الکترودها (دامنه پیزو) باید انتخاب شود. به یاد داشته باشید که ضخامت خارج از صفحه را وارد کنید. از شرط مرزی ترمینال (نه شرط مرزی پتانسیل الکتریکی) برای درگاه تحریک استفاده کنید تا پارامترهای الکتریکی یکپارچه به طور خودکار محاسبه شوند.
الکترواستاتیک (ES)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Electrostatics (es) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الکترواستاتیک ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Piezo – ZnO را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Thickness را پیدا کنید . در قسمت متن d ، w_ar را تایپ کنید . |
زمین 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Ground را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای زمین ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Bottom electrode – Al را انتخاب کنید . |
ترمینال 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Terminal را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ترمینال ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Top electrode – Al را انتخاب کنید . |
4 | قسمت ترمینال را پیدا کنید . از لیست نوع ترمینال ، ولتاژ را انتخاب کنید . |
دامنه و انتخاب های فیزیک جفت کننده چندفیزیکی اثر پیزوالکتریک باید به طور خودکار تنظیم شوند.
چند فیزیک
اثر پیزوالکتریک 1 (pze1)
خواص مواد را از پوشه های COMSOL Piezoelectric، MEMS و Built-in مواد به عنوان الگوی اولیه اضافه کنید. سپس داده های موجود را از کاغذ مرجع با استفاده از پارامترهایی که قبلاً در قسمت پارامترهای 2 – خواص مواد آماده شده بود وارد کنید .
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Piezoelectric>Zinc Oxide را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
مواد
اکسید روی (mat1)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، Piezo – ZnO را انتخاب کنید . |
3 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
تراکم | rho | rho_ZnO | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
ضریب اتلاف برای ماتریس کشسانی cE | eta_cE_iso ; eta_cEii = eta_cE_iso، eta_cEij = 0 | eta0 | 1 | فرم فشار استرس |
مواد را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Material بروید . |
2 | در درخت، MEMS>Metals>Al – Aluminium را انتخاب کنید . |
3 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
مواد
آل – آلومینیوم (mat2)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، Al را انتخاب کنید . |
3 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
عامل تلفات ساختاری ایزوتروپیک | eta_s | eta0 | 1 | پایه ای |
تراکم | rho | rho_Al | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
مدول یانگ | E | E_Al | پا | مدول یانگ و نسبت پواسون |
مواد را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Material بروید . |
2 | در درخت، MEMS>Insulators>SiO2 – Silicon oxide را انتخاب کنید . |
3 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
مواد
SiO2 – اکسید سیلیکون (mat3)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، SiO2 را انتخاب کنید . |
3 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
عامل تلفات ساختاری ایزوتروپیک | eta_s | eta0 | 1 | پایه ای |
تراکم | rho | rho_SiO2 | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
مدول یانگ | E | E_SiO2 | پا | مدول یانگ و نسبت پواسون |
مواد را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Material بروید . |
2 | در درخت، MEMS>Semiconductors>Si – Silicon (تک کریستالی، همسانگرد) را انتخاب کنید . |
3 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
مواد
Si – سیلیکون (تک کریستال، همسانگرد) (mat4)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، Si را انتخاب کنید . |
3 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
عامل تلفات ساختاری ایزوتروپیک | eta_s | eta0 | 1 | پایه ای |
تراکم | rho | rho_بله | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
مدول یانگ | E | خب بله | پا | مدول یانگ و نسبت پواسون |
مواد را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Material بروید . |
2 | در درخت، Built-in>Molybdenum را انتخاب کنید . |
3 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
مواد
مولیبدن (mat5)
1 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
2 | از لیست انتخاب ، Mo را انتخاب کنید . |
3 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
عامل تلفات ساختاری ایزوتروپیک | eta_s | eta0 | 1 | پایه ای |
تراکم | rho | rho_Mo | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
مدول یانگ | E | E_Mon | پا | مدول یانگ و نسبت پواسون |
برای صرفه جویی در زمان و اندازه فایل، از مش نسبتاً درشت، به ویژه در جهت افقی استفاده می شود. بنابراین تنها حالت های اصلی پایین در این مدل حل می شوند. همین رویکرد در مقاله مرجع اتخاذ شد.
مش 1
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Selection ، Top electrode – Al را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Control Entities کلیک کنید . کادر تیک Smooth seranserî نهادهای کنترل حذف شده را پاک کنید . |
6 | برای گسترش بخش Reduce Element Skewness کلیک کنید . تیک Adjust edge mesh را انتخاب کنید . |
توزیع 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 45 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 16 را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 43 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of elements ، 1 را تایپ کنید . |
لبه 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | فقط مرزهای 42 و 47 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، روی قسمت Control Entities کلیک کنید . |
4 | کادر تیک Smooth seranserî نهادهای کنترل حذف شده را پاک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Edge 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | در لیست، 42 را انتخاب کنید . |
4 |  روی حذف از انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط مرز 47 را انتخاب کنید. |
6 | بخش توزیع را پیدا کنید . از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 16 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 2 را تایپ کنید . |
9 | از لیست نرخ رشد ، نمایی را انتخاب کنید . |
توزیع 2
1 | روی توزیع 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط مرز 42 را انتخاب کنید. |
5 | بخش توزیع را پیدا کنید . تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
لبه 1 را کپی کنید
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Copying Operations>Copy Edge را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 42، 44 و 47 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Copy Edge ، قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . |
4 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط مرزهای 21، 23، 25، 27، 29، 31، 33، 35، 37، 39 و 41 را انتخاب کنید. |
6 | برای پاک کردن  دکمه فعالسازی انتخاب کلیک کنید. |
نقشه برداری 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش Control Entities را پیدا کنید . |
3 | کادر تیک Smooth seranserî نهادهای کنترل حذف شده را پاک کنید . |
4 | قسمت Reduce Element Skewness را پیدا کنید . تیک Adjust edge mesh را انتخاب کنید . |
توزیع 1
1 | روی Mapped 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط Boundary 40 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 8 را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 5 و 38 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of elements ، 1 را تایپ کنید . |
توزیع 3
1 | روی Mapped 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 7، 9، 11، 13، 15، 17، 19 و 67 را انتخاب کنید. |
توزیع 4
1 | روی Mapped 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 3، 22، 50 و 70 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 16 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 2 را تایپ کنید . |
7 | از لیست نرخ رشد ، نمایی را انتخاب کنید . |
8 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
توزیع 5
1 | روی Mapped 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 8 را تایپ کنید . |
5 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
از مطالعه فرکانس ویژه برای جستجوی حالت های پایین تر در حدود 870 مگاهرتز استفاده کنید.
مطالعه 1 – حالت ها
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 – Modes را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: فرکانس ویژه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Study 1 – Modes روی Step 1: Eigenfrequency کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Eigenfrequency ، قسمت Study Settings را پیدا کنید . |
3 | کادر بررسی تعداد دلخواه فرکانس ویژه را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 4 را تایپ کنید . |
4 | زیربخش منطقه جستجو را پیدا کنید . از لیست واحد ، مگاهرتز را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت Search for eigenfrequencies در اطراف متن، 870 را تایپ کنید . |
6 | از روش جستجوی فرکانس ویژه در اطراف لیست شیفت ، قسمت واقعی بزرگتر را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
برای تجسم شکل حالت نمودار ایجاد کنید. سپس به قسمت بالای ساختار بزرگنمایی کنید.
نتایج
شکل حالت (جامد)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 2D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دوبعدی ، حالت Mode Shape (solid) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
سطح 1
1 | روی Mode Shape کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Color Table ، Aurora>AuroraBorealis را در درخت انتخاب کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
تغییر شکل 1
1 | روی Surface 1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش مقیاس را پیدا کنید . |
3 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 2E12 را تایپ کنید . |
مواد
مولیبدن (mat5)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی Molybdenum (mat5) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 |  روی Zoom to Selection کلیک کنید . |
نتایج
تغییر شکل 1
1 | در پنجره Model Builder ، در Results>Mode Shape (solid)>Surface 1 روی Deformation 1 کلیک کنید . |
2 | در نوار ابزار Mode Shape (solid) ، روی  Plot کلیک کنید . |
آینه آکوستیک به طور موثر انرژی حالت را در بالای سازه همانطور که انتظار می رود محدود می کند.
یک مطالعه برای پاسخ فرکانسی اضافه کنید. فهرست فرکانس طوری طراحی شده است که جزئیات بیشتری را در نزدیکی رزونانس اصلی و کمتر در جاهای دیگر نشان دهد.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
2 | از لیست واحد فرکانس ، مگاهرتز را انتخاب کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ، محدوده (500,50,800) range(810,10,850) range(860,2,870) range(870.1,0.05,870.9) range(871,1,910) 920 930 940 range(920,940) را تایپ کنید . |
4 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
5 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – Frequency Response را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
6 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
7 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
برای تجسم محلول پتانسیل الکتریکی در رزونانس اصلی نمودار ایجاد کنید.
برای تجسم شکل حالت نمودار ایجاد کنید. سپس به قسمت بالای ساختار بزرگنمایی کنید.
نتایج
پتانسیل الکتریکی (ها)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 2D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، پتانسیل الکتریکی (es) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 2 – پاسخ فرکانس /راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی Electric Potential (es) کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، V را تایپ کنید . |
4 | چک باکس Description را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای Color Table ، Rainbow>Dipole را در درخت انتخاب کنید. |
7 | روی OK کلیک کنید . |
پتانسیل الکتریکی (ها)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Electric Potential (es) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 2D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (MHz)) ، 870.55 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Electric Potential (es) ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودارهای امپدانس و جابجایی را برای مقایسه با شکل 4 و 5 در مقاله مرجع اضافه کنید.
Log10|Z| – شکل 4
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، Log10|Z| را تایپ کنید – شکل 4 در قسمت متن برچسب . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 2 – پاسخ فرکانس /راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Legend را پیدا کنید . تیک Show legends را پاک کنید . |
جهانی 1
1 | روی Log10|Z| راست کلیک کنید – شکل 4 و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
log10(abs(1/es.Y11)/1[اهم]) | log10|Z| (اهم) |
4 | در Log10|Z| – نوار ابزار شکل 4، روی  Plot کلیک کنید . |
نمایه جابجایی – شکل 5(a)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 2D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for 2D Plot Group ، Desplacement profile – Fig.5(a) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید. |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 2 – پاسخ فرکانس /راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (MHz)) ، 870.55 را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی Displacement profile – شکل 5(a) کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، sqrt(abs(u)^2+abs(v)^2) را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Range کلیک کنید . تیک گزینه Manual color range را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت Maximum text 0.02 را تایپ کنید . |
6 | در نمایه جابجایی – Fig.5(a) نوار ابزار، روی  Plot کلیک کنید . |
Cut Line 2D 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، بر روی  Cut Line 2D کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Cut Line 2D ، قسمت Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 2 – پاسخ فرکانس /راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Line Data را پیدا کنید . در ردیف 1 ، y را روی 4[um] تنظیم کنید . |
5 | در ردیف 2 ، y را روی -20[um] تنظیم کنید . |
جابجایی Y – شکل 5(b)
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  1D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 1D Plot Group ، Y Displacement – Fig.5(b) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Cut Line 2D 1 را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب پارامتر (فرکانس) ، از لیست را انتخاب کنید . |
5 | در لیست مقادیر پارامتر (فرکانس (MHz)) ، 870.55 را انتخاب کنید . |
6 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
7 | قسمت Axis را پیدا کنید . تیک گزینه Manual axis limits را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت متن x حداقل ، -0.02 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن حداکثر x ، 0.02 را تایپ کنید . |
10 | در فیلد متن حداقل y ، -20.5 را تایپ کنید . |
11 | در قسمت متن حداکثر y ، 4.5 را تایپ کنید . |
نمودار خطی 1
1 | روی Y Displacement – Fig.5(b) راست کلیک کرده و Line Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، y را تایپ کنید . |
4 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت Expression text -imag(v) را تایپ کنید . |
6 | چک باکس Description را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، عبارت Displacement، Y component را تایپ کنید . |
7 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . از لیست رنگ ، قرمز را انتخاب کنید . |
8 | از لیست Width ، 2 را انتخاب کنید . |
بخش های خط 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Y Displacement – Fig.5(b) راست کلیک کرده و Line Segments را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بخش‌های خط ، بخش x-Coordinates را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
-0.02 | 1 | |
0.02 | 1 | |
0.02 | 1 | |
-0.02 | 1 | |
-0.02 | 1 | |
0.02 | 1 | |
0.02 | 1 | |
-0.02 | 1 | |
-0.02 | 1 | |
0.02 | 1 | |
0.02 | 1 | |
-0.02 | 1 | |
-0.02 | 1 | |
0.02 | 1 | |
0.02 | 1 | |
-0.02 | 1 | |
-0.02 | 1 | |
0.02 | 1 | |
0.02 | 1 | |
-0.02 | 1 | |
-0.02 | 1 | |
0.02 | 1 |
4 | قسمت y-Coordinates را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
2*t_e+t_pe | میکرومتر | |
2*t_e+t_pe | میکرومتر | |
t_e+t_pe | میکرومتر | |
t_e+t_pe | میکرومتر | |
t_e | میکرومتر | ضخامت الکترود |
t_e | میکرومتر | ضخامت الکترود |
0 | 1 | |
0 | 1 | |
-t_lil | میکرومتر | |
-t_lil | میکرومتر | |
-t_lil-t_hil | میکرومتر | |
-t_lil-t_hil | میکرومتر | |
-2*t_lil-t_hil | میکرومتر | |
-2*t_lil-t_hil | میکرومتر | |
-2*t_lil-2*t_hil | میکرومتر | |
-2*t_lil-2*t_hil | میکرومتر | |
-3*t_lil-2*t_hil | میکرومتر | |
-3*t_lil-2*t_hil | میکرومتر | |
-3*t_lil-3*t_hil | میکرومتر | |
-3*t_lil-3*t_hil | میکرومتر | |
-3*t_lil-3*t_hil-t_i | میکرومتر | |
-3*t_lil-3*t_hil-t_i | میکرومتر |
5 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . از لیست رنگ ، سیاه را انتخاب کنید . |
جابجایی Y – شکل 5(b)
در پنجره Model Builder ، روی Y Displacement – Fig.5(b) کلیک کنید .
حاشیه نویسی جدول 1
1 | در نوارابزار Y Displacement – Fig.5(b) ، روی  More Plots کلیک کنید و Table Annotation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حاشیه نویسی جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از فهرست منبع ، جدول محلی را انتخاب کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
مختصات X | Y- مختصات | حاشیه نویسی |
-0.02 | 2 | ZnO |
-0.02 | -0.85 | SiO2 |
-0.02 | -2.6 | مو |
-0.02 | -4.3 | SiO2 |
-0.02 | -6 | مو |
-0.02 | -7.8 | SiO2 |
-0.02 | -9.5 | مو |
-0.02 | -14 | لایه |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Show point را پاک کنید . |
6 | از لیست نقطه لنگر ، وسط سمت چپ را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار Y Displacement – Fig.5(b) ، روی  Plot کلیک کنید . |
