0

میکرو محرک حرارتی ساده شده

View Categories

میکرو محرک حرارتی ساده شده

22 min read

PDF
میکرو محرک حرارتی ساده شده
معرفی
این مدل نمونه از یک محرک حرارتی دو بازوی داغ ساخته شده از پلی سیلیکون تشکیل شده است. محرک از طریق انبساط حرارتی فعال می شود. افزایش دمای مورد نیاز برای تغییر شکل دو بازوی داغ و در نتیجه جابجایی محرک از طریق گرمایش ژول (گرمایش مقاومتی) به دست می آید. انبساط بیشتر بازوهای گرم در مقایسه با بازوی سرد باعث خم شدن محرک می شود.
خواص مواد پلی سیلیکون وابسته به دما است، به این معنی که پدیده های فیزیک درگیر به طور کامل جفت می شوند. جریان الکتریکی از بازوهای داغ باعث افزایش دما در محرک می شود که به نوبه خود باعث انبساط حرارتی و تغییر رسانایی الکتریکی مواد می شود.
بنابراین، عملکرد محرک شامل سه پدیده فیزیکی جفت شده است: هدایت جریان الکتریکی، هدایت گرما با تولید گرما، و تنش‌ها و کرنش‌های ساختاری ناشی از انبساط حرارتی.
در این مثال انبساط حرارتی به صورت دستی با استفاده از نمای معادله گنجانده شده است. علاوه بر این، تنها کرنش‌های خطی در نظر گرفته می‌شوند، که یک تقریب معتبر است به شرط اینکه تغییر شکل‌ها کوچک باشند. با استفاده از ماژول مکانیک سازه یا ماژول MEMS، می توانید مستقیماً معادله حرارتی را در فیزیک قرار دهید و همچنین تغییر شکل های بزرگ احتمالی را نیز در نظر بگیرید. مدل Microactuator حرارتی را در ماژول مکانیک سازه یا کتابخانه های کاربردی ماژول MEMS ببینید.
تعریف مدل
شکل 1 قطعات و ابعاد محرک و همچنین موقعیت آن را در بالای سطح زیرلایه نشان می دهد.
شکل 1: میکرو محرک حرارتی.
شرایط و محدودیت های مرزی
یک پتانسیل الکتریکی بین پایه های لنگر بازوهای داغ اعمال می شود. لنگر بازوی سرد و تمام سطوح دیگر عایق الکتریکی هستند.
شکل 2: شرایط مرزی الکتریکی.
دمای پایه سه لنگر و سه فرورفتگی به دمای ثابت زیرلایه ثابت است. از آنجایی که سازه ساندویچ شده است، تمام مرزهای دیگر از طریق رسانایی از طریق لایه های نازک هوا با محیط اطراف تعامل گرمایی دارند.
ضریب انتقال حرارت توسط هدایت حرارتی هوا تقسیم بر فاصله تا سطوح اطراف برای سیستم داده می شود. این تمرین از ضرایب انتقال حرارت متفاوتی برای سطوح بالایی محرک و سایر سطوح استفاده می کند.
شکل 3: شرایط مرزی انتقال حرارت.
هر سه بازو به صورت مکانیکی در پایه سه لنگر ثابت می شوند. گودی ها می توانند آزادانه در صفحه زیرلایه حرکت کنند ( صفحه xy در شکل) اما در جهت عمود بر بستر ( جهت z  ) حرکت نمی کنند.
شکل 4: شرایط مرزی سازه و محدودیت ها.
عملیات برنامه نویسی هندسه
هندسه مدل از یک دستور شرطی If + EndIf برای اجرای دو طرح مجزا استفاده می کند: یک طراحی محرک دو بازویی یا سه بازویی. تغییر از یک طرح به طرح دیگر با استفاده از پارامتر امکان پذیر است.
نتایج
شکل 5 توزیع دمای سطح را برای طراحی محرک با دو بازو نشان می دهد. همچنین میدان جابجایی را از طریق نمودار تغییر شکل نشان می دهد.
شکل 5: دما (سطح) و جابجایی (تغییر شکل) در طراحی محرک دو بازویی.
برای طراحی دو بازویی، جابجایی محاسبه شده در نوک محرک حدود 3.3  میکرومتر است .
شکل 6 توزیع دمای سطح را برای طراحی محرک فقط با 3 بازو نشان می دهد.
شکل 6: دما (سطح) و جابجایی (تغییر شکل) در طراحی محرک سه بازو.
برای طراحی دو بازویی، جابجایی محاسبه شده در نوک محرک حدود 1.1  میکرومتر است .
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
با استفاده از Equation View می توانید به سطح معادله دسترسی داشته باشید. در آنجا می توانید تعریف کرنش استفاده شده توسط مدل مواد الاستیک خطی را تغییر دهید.
کرنش حرارتی که باید اضافه شود عبارت است از:
در اینجا α ضریب انبساط حرارتی مواد، T دمای فعلی، و T 0 دمای مرجع کرنش است.
برای فعال کردن نمای معادله، روی دکمه نمایش ( ) کلیک کنید و Equation View را انتخاب کنید . سپس می توانید با گسترش هر گره درخت مدل به نمای معادله دسترسی پیدا کنید.
مسیر کتابخانه برنامه: COMSOL_Multiphysics/Multiphysics/thermal_actuator_simplified
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی  Model  Wizard کلیک کنید .
مدل جادوگر
1
در پنجره Model  Wizard ، روی  3D کلیک کنید .
2
در درخت انتخاب  فیزیک ، انتقال حرارت  >  گرمایش الکترومغناطیسی >  گرمایش ژول را انتخاب کنید .
3
روی افزودن کلیک کنید .
4
در درخت Select  Physics ، Structural  Mechanics>Solid  Mechanics  (جامد) را انتخاب کنید .
5
روی افزودن کلیک کنید .
6
 روی مطالعه کلیک کنید .
7
در درخت انتخاب  مطالعه ، General  Studies>Stationary را انتخاب کنید .
8
 روی Done کلیک کنید .
محرک حرارتی
1
در پنجره Model  Builder ، روی Component  1  (comp1) کلیک راست کرده و Rename را انتخاب کنید .
2
در کادر محاوره‌ای Rename  Component ، Thermal Actuator را در قسمت متن برچسب جدید  تایپ کنید .
3
روی OK کلیک کنید .
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Global  Definitions روی Parameters  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید .
3
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام
اصطلاح
ارزش
شرح
د
3 [یک]
3E-6 متر
ارتفاع بازوی داغ
dw
15 [یک]
1.5E-5m
ارتفاع بازوی سرد
شکاف
3 [یک]
3E-6 متر
فاصله بین بازوها
وب
10[یک]
1E-5 متر
عرض پایه
wv
25 [یک]
2.5E-5m
تفاوت طول بازوهای داغ
L
240 [یک]
2.4E-4 متر
طول محرک
L1
L-wb
2.3E-4 متر
طول طولانی ترین بازو داغ
L2
L-wb-wv
2.05E-4 متر
طول کوتاهترین بازوی داغ
L3
L-2*wb-wv-L/48-L/6
1.5E-4m
طول بازوی سرد، قسمت ضخیم
L4
L/6
4E-5 متر
طول بازوی سرد، قسمت نازک
htc_s
0.04 [W/(m*K)]/2[um]
20000 W/(m²·K)
ضریب انتقال حرارت
htc_us
0.04 [W/(m*K)]/100[um]
400 W/(m²·K)
ضریب انتقال حرارت، سطح بالایی
DV
5 [V]
5 V
ولتاژ اعمال شده
حروف
2.6e-6[1/K]
2.6E-6 1/K
ضریب انبساط حرارتی
T0
293.15 [K]
293.15 K
دمای مرجع کرنش
طبیعی
3
3
تعداد بازوها
هندسه 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1) روی Geometry  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید .
3
از لیست واحد طول  ، میکرومتر را انتخاب کنید .
اگر 1 (if1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  برنامه نویسی کلیک کنید و If  +  End  If را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای If ، قسمت If را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Condition ، (noa==3) را تایپ کنید .
صفحه کار 1 (wp1)
1
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار  کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار  ، روی نمایش صفحه کار کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model  Builder ، روی صفحه  هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1
در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، L3 را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، dw را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L3 را تایپ کنید . yw را در مقدار پیش فرض 0 بگذارید .
مستطیل 2-9
به ایجاد هشت مستطیل اضافی با تنظیمات زیر ادامه دهید:
 
نام
عرض
ارتفاع
XW
است
مستطیل 2 (r2)
L4
د
L-L3-L4
dw-d
مستطیل 3 (r3)
وب
dw
L-L3-L4-wb
0
مستطیل 4 (r4)
L2
د
L-L2
dw + شکاف
مستطیل 5 (r5)
وب
dw+gap+d
L-L2-wb
0
مستطیل 6 (r6)
L1
د
L-L1
dw+d+2*gap
مستطیل 7 (r7)
وب
dw+gap+d
0
dw+d+2*gap
مستطیل 8 (r8)
د
شکاف
لو
dw+gap+d
مستطیل 9 (r9)
د
شکاف
لو
dw
صفحه کار 1 (wp1)> اتحادیه 1 (uni1)
1
در نوار ابزار Work Plane ، روی  Booleans  and  Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید .
2
در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند.
3
در پنجره تنظیمات برای Union ، بخش Union را پیدا کنید .
4
کادر تیک Keep  interior  borders را پاک کنید .
5
 روی دکمه Zoom  Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> فیله 1 (fil1)
1
در نوار ابزار Work Plane ، روی  Fillet کلیک کنید .
2
در شیء uni1 ، فقط نقاط 1، 2، 4–9، 11–14، 16، 17، 19–23 و 28 را انتخاب کنید.
ممکن است انتخاب نقاط با استفاده از پنجره فهرست انتخاب آسان تر باشد . برای باز کردن این پنجره، در نوار ابزار Home روی Windows کلیک کرده و Selection List را انتخاب کنید . (اگر از دسکتاپ کراس پلتفرم استفاده می کنید، ویندوز را در منوی اصلی پیدا می کنید.)
3
در پنجره تنظیمات برای Fillet ، بخش Radius را پیدا کنید .
4
در قسمت متن Radius ، d/3 را تایپ کنید .
اکسترود 1 (ext1)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Geometry  1 کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید .
3
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
فواصل (ΜM)
2
صفحه کار 2 (wp2)
1
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار  کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار  ، روی نمایش صفحه کار کلیک کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> هندسه صفحه
در پنجره Model  Builder ، روی صفحه  هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> مستطیل 1 (r1)
1
در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، wb-2*d را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 2.5*(wb-2*d) را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن xw ، d را تایپ کنید .
6
در قسمت متن yw ، (dw+d+2*gap)+(dw+gap+d)-2.5*(wb-2*d)-d را تایپ کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> مستطیل 2 (r2)
1
در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، wb-2*d را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 2.5*(wb-2*d) را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L2-wb+d را تایپ کنید .
6
در قسمت متن yw ، d را تایپ کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> مستطیل 3 (r3)
1
در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size  and  Shape را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Width ، wb-2*d را تایپ کنید .
4
در قسمت متن ارتفاع ، 2.5*(wb-2*d) را تایپ کنید .
5
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L3-L4-wb+d را تایپ کنید .
6
در قسمت متن yw ، d را تایپ کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> فیله 1 (fil1)
1
در نوار ابزار Work Plane ، روی  Fillet کلیک کنید .
2
 روی دکمه Zoom  Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
3
در پنجره تنظیمات برای Fillet ، بخش Points را پیدا کنید .
4
زیربخش Vertices  to  fillet را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن  انتخاب کلیک کنید .
5
در هر یک از مستطیل های r1 ، r2 و r3 ، به نوبه خود، هر چهار نقطه گوشه را انتخاب کنید.
6
بخش Radius را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، d/3 را تایپ کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 1 (c1)
1
در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه  و  شکل را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Radius ، d/2 را تایپ کنید .
4
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L3/4 را تایپ کنید .
5
در قسمت متن yw ، dw/2 را تایپ کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 2 (c2)
1
در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه  و  شکل را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Radius ، d/2 را تایپ کنید .
4
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-L3/2 را تایپ کنید .
5
در قسمت متن yw ، dw/2 را تایپ کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 3 (c3)
1
در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه  و  شکل را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Radius ، d/2 را تایپ کنید .
4
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، L-3*L3/4 را تایپ کنید .
5
در قسمت متن yw ، dw/2 را تایپ کنید .
اکسترود 2 (ext2)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Geometry  1 کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید .
3
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
فواصل (ΜM)
2
4
تیک Reverse  direction را انتخاب کنید .
اتحادیه 1 (uni1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans  and  Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید .
2
در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا هر دو شی انتخاب شوند.
3
در پنجره تنظیمات برای Union ، بخش Union را پیدا کنید .
4
کادر تیک Keep  interior  borders را پاک کنید .
5
 روی Build  Selected کلیک کنید .
انتخاب صریح 1 (sel1)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit  Selection را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، بخش Entities to Select را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
در شی uni1 ، فقط مرز 10 را انتخاب کنید.
5
قسمت Resulting  Selection را پیدا کنید . کادر انتخاب Keep را  پاک کنید .
6
زیربخش انتخاب تجمعی را  پیدا کنید . روی New کلیک کنید .
7
در کادر محاوره ای New  Cumulative  Selection ، در قسمت متن نام، Ground را تایپ کنید .
8
روی OK کلیک کنید .
انتخاب صریح 2 (sel2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit  Selection را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، بخش Entities to Select را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
در شی uni1 ، فقط مرز 29 را انتخاب کنید.
5
قسمت Resulting  Selection را پیدا کنید . کادر انتخاب Keep را  پاک کنید .
6
زیربخش انتخاب تجمعی را  پیدا کنید . روی New کلیک کنید .
7
در کادر محاوره ای New  Cumulative  Selection ، Applied Voltage را در قسمت متن نام تایپ کنید .
8
روی OK کلیک کنید .
انتخاب صریح 3 (sel3)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit  Selection را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، بخش Entities to Select را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
در شی uni1 ، فقط مرز 48 را انتخاب کنید.
5
قسمت Resulting  Selection را پیدا کنید . کادر انتخاب Keep را  پاک کنید .
6
زیربخش انتخاب تجمعی را  پیدا کنید . روی New کلیک کنید .
7
در کادر محاوره ای New  Cumulative  Selection ، Third را در قسمت متن نام تایپ کنید .
8
روی OK کلیک کنید .
انتخاب صریح 4 (sel4)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit  Selection را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، بخش Entities to Select را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
در شی uni1 ، فقط مرز 4 را انتخاب کنید.
5
قسمت Resulting  Selection را پیدا کنید . کادر انتخاب Keep را  پاک کنید .
6
زیربخش انتخاب تجمعی را  پیدا کنید . روی New کلیک کنید .
7
در کادر محاوره‌ای New  Cumulative  Selection ، سطح بالایی را در قسمت متن نام تایپ کنید .
8
روی OK کلیک کنید .
انتخاب صریح 5 (sel5)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit  Selection را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، بخش Entities to Select را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
در شی uni1 ، فقط مرزهای 1–3، 5–9، 11–28، 30–47 و 49–92 را انتخاب کنید.
5
در پنجره Model  Builder ، روی انتخاب صریح  5 (sel5) کلیک کنید .
6
قسمت Resulting  Selection را پیدا کنید . کادر انتخاب Keep را  پاک کنید .
7
زیربخش انتخاب تجمعی را  پیدا کنید . روی New کلیک کنید .
8
در کادر محاوره ای New  Cumulative  Selection ، Other Surface را در قسمت متن Name تایپ کنید .
9
روی OK کلیک کنید .
انتخاب صریح 6 (sel6)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit  Selection را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، بخش Entities to Select را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، نقطه را انتخاب کنید .
4
در شی uni1 ، فقط نقطه 154 را انتخاب کنید.
5
قسمت Resulting  Selection را پیدا کنید . کادر انتخاب Keep را  پاک کنید .
6
زیربخش انتخاب تجمعی را  پیدا کنید . روی New کلیک کنید .
7
در کادر محاوره ای New  Cumulative  Selection ، Tip را در قسمت متن نام تایپ کنید .
8
روی OK کلیک کنید .
انتخاب صریح 7 (sel7)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit  Selection را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، بخش Entities to Select را پیدا کنید .
3
از لیست سطح نهاد هندسی  ، Boundary را انتخاب کنید .
4
در شی uni1 ، فقط مرزهای 67، 72 و 77 را انتخاب کنید.
5
قسمت Resulting  Selection را پیدا کنید . کادر انتخاب Keep را  پاک کنید .
6
زیربخش انتخاب تجمعی را  پیدا کنید . روی New کلیک کنید .
7
در کادر محاوره ای New  Cumulative  Selection ، Dimples را در قسمت متن نام تایپ کنید .
8
روی OK کلیک کنید .
پایان اگر 1 (endif1)
1
در پنجره Model  Builder ، روی End  If  1  (endif1) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای End  If ، روی  Build  Selected کلیک کنید .
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Global  Definitions روی Parameters  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید .
3
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام
اصطلاح
ارزش
شرح
طبیعی
2
2
تعداد بازوها
هندسه 1
اگر 2 (if2)
1
در نوار ابزار Geometry ، روی  برنامه نویسی کلیک کنید و If  +  End  If را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای If ، قسمت If را پیدا کنید .
3
در قسمت متن Condition ، (noa==2) را تایپ کنید .
صفحه کار 3 (wp3)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 روی Work  Plane  1  (wp1) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
گره Work  Plane  3  (wp3) را گسترش دهید .
هندسه صفحه
در پنجره Model  Builder ، گره Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1>Work  Plane  3  (wp3)>Plane  Geometry را گسترش دهید .
صفحه کار 3 (wp3)> مستطیل 6 (r6)، صفحه کار 3 (wp3)> مستطیل 7 (r7)، صفحه کار 3 (wp3)> مستطیل 8 (r8)
1
در پنجره Model Builder ، در قسمت Thermal Actuator (comp1)>Geometry 1>Work Plane 3 (wp3)>Plane Geometry ، روی Ctrl کلیک کنید تا Rectangle  6  (r6) ، Rectangle  7  (r7) و Rectangle  8  (r8) را انتخاب کنید .
2
کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید .
اکسترود 3 (ext3)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 روی Extrude  1  (ext1) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش General را پیدا کنید .
3
از لیست Work  Plane ، Work  Plane  3  (wp3) را انتخاب کنید .
4
زیربخش اشیاء ورودی را  پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .
5
فقط شیء wp3 را انتخاب کنید.
6
 روی Build  Selected کلیک کنید .
صفحه کار 4 (wp4)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 روی Work  Plane  2  (wp2) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
گره Work  Plane  4  (wp4) را گسترش دهید .
صفحه کار 4 (wp4)> مستطیل 1 (r1)
1
در پنجره Model  Builder ، Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1>Work  Plane  4  (wp4)>Plane  Geometry node را گسترش دهید ، سپس روی Rectangle  1  (r1) کلیک کنید .
2
روی Rectangle  1  (r1) کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید .
اکسترود 4 (ext4)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 روی Extrude  2  (ext2) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش General را پیدا کنید .
3
از لیست Work  Plane ، Work  Plane  4  (wp4) را انتخاب کنید .
4
زیربخش اشیاء ورودی را  پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .
5
فقط شیء wp4 را انتخاب کنید.
6
 روی Build  Selected کلیک کنید .
اتحادیه 2 (uni2)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 روی Union  1  (uni1) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا هر دو شی انتخاب شوند.
انتخاب صریح 8 (sel8)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 بر روی Explicit  Selection  1  (sel1) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، بخش Entities to Select را پیدا کنید .
3
Entities را  برای  انتخاب زیربخش پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن  انتخاب کلیک کنید .
4
در شی uni2 ، فقط مرز 28 را انتخاب کنید.
5
 روی Build  Selected کلیک کنید .
انتخاب صریح 9 (sel9)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 روی Explicit  Selection  2  (sel2) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در شی uni2 ، فقط مرز 10 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
انتخاب صریح 10 (sel10)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 روی Explicit  Selection  4  (sel4) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در شی uni2 ، فقط مرز 4 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
انتخاب صریح 11 (sel11)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 روی Explicit  Selection  5  (sel5) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در شی uni2 ، فقط مرزهای 1-3، 5-9، 11-27 و 29-66 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
انتخاب صریح 12 (sel12)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 روی Explicit  Selection  6  (sel6) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در شی uni2 ، فقط نقطه 108 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
انتخاب صریح 13 (sel13)
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1)>Geometry  1 روی Explicit  Selection  7  (sel7) راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
2
در شی uni2 ، فقط مرزهای 47، 52 و 57 را انتخاب کنید.
3
در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح  ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
فرم اتحادیه (فین)
1
در پنجره Model  Builder ، روی Form  Union  (fin) کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات Form  Union/Assembly ، روی  Build  Selected کلیک کنید .
تعاریف
تماس سطحی
1
در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید .
2
در پنجره Settings for Union ، قسمت Geometric  Entity  Level را پیدا کنید .
3
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 فهرست انتخاب‌ها برای افزودن ، Ground ، Applied  Voltage و Third را انتخاب کنید .
6
روی OK کلیک کنید .
7
در پنجره تنظیمات برای Union ، Surface Contact را در قسمت نوشتار Label تایپ 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، Built-in>Polysilicon را انتخاب کنید .
4
روی Add  to  Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
5
در نوار ابزار Home ، روی  Add  Material کلیک کنید تا پنجره Add  Material بسته شود .
جریان های الکتریکی (EC)
پتانسیل الکتریکی 1
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1) روی Electric  Currents  (ec) کلیک راست کرده و Electric  Potential را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای پتانسیل الکتریکی  ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، ولتاژ کاربردی  را انتخاب کنید .
4
قسمت Electric  Potential را پیدا کنید . در قسمت متنی V 0 ، DV 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 ، Ground را انتخاب کنید .
انتقال حرارت در جامدات (HT)
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1) روی انتقال حرارت  در جامدات (ht) کلیک کنید .
شار حرارتی 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Heat  Flux را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای شار گرما  ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Other  Surface را انتخاب کنید .
یک شار حرارتی همرفتی برای مدل‌سازی شار حرارتی از طریق یک لایه هوای نازک استفاده می‌شود. ضریب انتقال حرارت، htc_s به عنوان نسبت هدایت حرارتی هوا به ضخامت شکاف تعریف می شود.
4
قسمت Heat  Flux را پیدا کنید . از لیست نوع شار  ، شار حرارتی همرفتی را انتخاب کنید .
5
در قسمت متن h ، htc_s را تایپ کنید .
شار حرارتی 2
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Heat  Flux را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای شار گرما  ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، سطح بالایی  را انتخاب کنید .
یک شار حرارتی همرفتی برای مدل‌سازی شار حرارتی از طریق یک لایه هوای نازک استفاده می‌شود. ضریب انتقال حرارت، htc_us به عنوان نسبت هدایت حرارتی هوا به ضخامت شکاف تعریف می شود.
4
قسمت Heat  Flux را پیدا کنید . از لیست نوع شار  ، شار حرارتی همرفتی را انتخاب کنید .
5
در قسمت متن h ، htc_us را تایپ کنید .
دما 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Temperature را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات دما ، قسمت انتخاب مرز  را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، Surface  Contact را انتخاب کنید .
مکانیک جامدات (جامدات)
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Thermal  Actuator  (comp1) روی Solid  Mechanics  (solid) کلیک 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 انتخاب ، Surface  Contact را انتخاب کنید .
غلتک 1
1
در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Roller را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای غلتک ، بخش انتخاب مرز  را پیدا کنید .
3
از لیست Selection ، Dimples را انتخاب کنید .
4
 روی دکمه Show  More  Options در نوار ابزار Model Builder کلیک کنید .
5
در کادر محاوره‌ای Show  More  Options ، در درخت، کادر را برای گره Physics>Equation  View انتخاب کنید .
6
روی OK کلیک کنید .
مواد الاستیک خطی 1
1
روی دکمه Refresh  Equations کلیک کنید .
2
در پنجره Model  Builder ، گره Thermal  Actuator  (comp1)> Solid  Mechanics  (solid)> Linear  Elastic  Material  1 را گسترش دهید ، سپس روی Equation  View کلیک کنید .
3
در پنجره تنظیمات برای نمای معادله  ، بخش متغیرها را پیدا کنید .
4
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام
اصطلاح
واحد
شرح
انتخاب
جزئیات
solid.eXX
uX-alphaps* (T-T0)
1
تانسور کرنش، جزء XX
دامنه 1
+ عملیات
جامد.eYY
vY-alphaps* (T-T0)
1
تانسور کرنش، مولفه YY
دامنه 1
+ عملیات
جامد.eZZ
wZ-alphaps*(T-T0)
1
تانسور کرنش، جزء ZZ
دامنه 1
+ عملیات
مطالعه 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید .
نتایج
ارزیابی امتیاز 1
1
در نوار ابزار نتایج ، روی  Point  Evaluation کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای ارزیابی نقطه  ، بخش انتخاب را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، نکته را انتخاب کنید .
4
قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
اصطلاح
واحد
شرح
جامد.دیسپ
میکرومتر
بزرگی جابجایی
5
 روی ارزیابی کلیک کنید .
حجم حداکثر 1
1
در نوار ابزار نتایج ، روی  More  Derived  Values ​​کلیک کنید و Maximum>Volume  Maximum را انتخاب کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای حجم  حداکثر ، بخش Selection را پیدا کنید .
3
از لیست انتخاب ، همه  دامنه ها را انتخاب کنید .
4
قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
اصطلاح
واحد
شرح
تی
ک
درجه حرارت
5
 روی ارزیابی کلیک کنید .
تغییر شکل 1
1
در پنجره Model  Builder ، گره Temperature  (ht) را گسترش دهید .
2
روی Surface کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید .
3
در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش مقیاس را پیدا کنید .
4
چک باکس Scale  factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 5 را تایپ کنید .
5
در نوار ابزار دما (ht) ، روی  Plot کلیک کنید .
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
با محاسبه راه حل برای مورد هندسه محرک سه بازو ادامه دهید.
1
در پنجره Model  Builder ، در قسمت Global  Definitions روی Parameters  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید .
3
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
 
نام
اصطلاح
ارزش
شرح
طبیعی
3
3
تعداد بازوها
مطالعه 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید .
نتایج
ارزیابی امتیاز 1
1
در پنجره Model  Builder ، در بخش Results>Derived  Values، روی Point  Evaluation  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای Point  Evaluation ، روی  Evaluate کلیک کنید .
حجم حداکثر 1
1
در پنجره Model  Builder ، روی Volume  Maximum  1 کلیک کنید .
2
در پنجره تنظیمات برای حجم  حداکثر ، روی  ارزیابی کلیک کنید .
What are your Feelings