 |
یک ژیروسکوپ با نرخ چنگال تنظیم شانه ای ریزماشین شده
معرفی
این مدل آموزشی ژیروسکوپ چنگال تنظیم شانه ای توسط دکتر جیمز رانسلی در Veryst Engineering، LLC ارائه شده است. این مدل هندسه کاملاً پارامتری، استفاده گسترده از ویژگی‌های انتخاب، اجرای فرمول‌های تحلیلی برای نیروهای الکترومکانیکی و برآورد پاسخ، و مقایسه نتایج عددی با تخمین‌های تحلیلی را نشان می‌دهد. به طور خاص، اپراتورهای اکستروژن برای محاسبه فاصله بین الکترودها برای محاسبه نیرو استفاده می شوند. این دستگاه بر اساس Ref. 1 .
تعریف مدل
هندسه دستگاه در شکل زیر نشان داده شده است. تمام ابعاد و تعداد سوراخ های اچ و انگشتان شانه در مدل پارامتری شده است. ویژگی های انتخاب مختلفی برای ساخت هندسه و تنظیم متغیرهای وابسته به موقعیت، فیزیک و مش استفاده می شود.
شکل 1: هندسه ژیروسکوپ.
ژیروسکوپ از دو جرم ثابت تشکیل شده است که توسط فنرهای متصل به زیرلایه پشتیبانی می شود (به طور واضح مدل سازی نشده است). درایو شانه حالت درایو را با دو جرمی که در امتداد محور X در جهات مخالف در نوسان هستند تحریک می کند. این دستگاه برای حس کردن چرخش حول محور Y طراحی شده است . ترکیبی از این چرخش ها و حرکت حالت محرک باعث ایجاد نیروی کوریولیس در جهت مثبت و منفی Z می شود که نوسان حالت حسی خارج از صفحه دو جرم را تحریک می کند. نوسان حالت حسی به صورت خازنی با الکترودهای موجود در بستر دریافت می شود.
فرض بر این است که شانه‌ها با ولتاژ 60 ولت DC بایاس و در ولتاژ 3 ولت AC برانگیخته می‌شوند. الکترودهای حسی در ولتاژ 5 ولت دارای بایاس DC هستند. در حالی که یک جفت مولتیفیزیک الکترومکانیک از پیش تعریف شده با ماژول MEMS در دسترس است، این مدل نشان می‌دهد. استفاده از فرمول های تحلیلی برای محاسبه نیروهای الکترواستاتیک
اجرای نیروهای خازن صفحه موازی در مدل بر اساس بیان نیرو در واحد سطح بین دو صفحه موازی با وسعت بی‌نهایت با یک محیط دی الکتریک با گذردهی نسبی 1 (هوا یا خلاء) در بین است:
(1)
در اینجا ε 0 گذردهی فضای آزاد و d فاصله بین صفحات است. این کار از این فرمول به صورت محلی برای تقریب نیروهای بین الکترودها استفاده می‌کند، حتی زمانی که صفحات کمی ناهمتراز هستند، یا در نزدیکی لبه‌های ساختاری که میدان‌های حاشیه ممکن است مهم باشند. این تقریب ها مدل را بسیار مقیاس پذیرتر می کند و نیاز به حل صریح این زمینه را از بین می برد. آنها را می توان با افزودن عوامل حاشیه ای تنظیم شده تجربی، که توسط محاسبات صریح ظرفیت دستگاه تعیین می شود، بهبود بخشید.
فاصله بین صفحات موازی را می توان با استفاده از عملگرهای اکستروژن با روش جستجوی مش روی “نزدیک ترین نقطه” در تنظیمات پیشرفته تعیین کرد. اپراتورها مقدار یک کمیت معین را در نزدیکترین نقطه روی سطح منبع که صفحه مخالف خازن انتخاب می شود، برمی گردانند. برای اطمینان از اینکه ژاکوبین عملگرها به درستی مدیریت می شود، لازم است اطمینان حاصل شود که متغیرهای وابسته به صراحت در عملگرهای اکستروژن ظاهر می شوند، به همین دلیل است که مختصات سطوح متحرک به صورت X+u و غیره نشان داده می شود . اصطلاحات.
برای درک فرمول های اضافه شده برای اجرای نیروهای محرک شانه، با استفاده از معادله، معادله کل نیروی وارد بر هر محرک الکترواستاتیک را در نظر بگیرید.
(2)
که در آن C ظرفیت شانه و x مختصات در جهت حرکت شانه است. برای این مثال، فرض کنید که شانه موازی با محور x حرکت کند . عبارات پیچیده تری را می توان برای ثبت جلوه های ناشی از ناهماهنگی شانه به کار برد. برای حرکت در امتداد محور x با جابجایی u ، ظرفیت مربوطه در واحد ارتفاع یک سطح شانه با استفاده از
(3)
که در آن C 0 ظرفیت شانه در جابجایی صفر است. بنابراین نیروی بر واحد طول هر لبه عمودی در نوک شانه است
(4)
همانطور که در مورد خازن های صفحه موازی، صحت مدل را می توان با کالیبراسیون فاکتورهای حاشیه بر اساس محاسبه دقیق ظرفیت واقعی سازه بهبود بخشید.
همچنین توجه داشته باشید که چندین تکنیک دیگر در ایجاد مدل استفاده شده است. علائم نیروها با تخصیص متغیرهایی با مقادیر مختلف به لبه ها یا سطوح مختلف هندسه کنترل می شوند. ماشین آلات اغتشاش پیچیده COMSOL برای اضافه کردن خودکار نیروهای AC به مدل با استفاده از عملگر ()linper استفاده می شود . این مدل همچنین از یک پارامتر AC_on برای صفر کردن اصطلاحات اغتشاش برای مطالعات ثابت استفاده می‌کند تا در پس پردازش راه‌حل‌های ثابت به شکلی گمراه‌کننده ظاهر نشوند.
برای صرفه جویی در زمان و حجم فایل، از مش نسبتاً درشت استفاده می شود. با این وجود، مش برای آماده بودن برای مطالعات پالایشی پارامتربندی شده است. در مدل بعدی، جلوه‌های تغییر تولید در ژیروسکوپ نرخ چنگال تنظیم شانه‌ای ریزماشین‌شده ، از ویژگی هندسه تغییر شکل یافته برای مطالعه اثرات تغییرات تولید استفاده می‌شود، با این مزیت که در حین تغییر هندسه، مش یکسان را حفظ می‌کند. بنابراین از تغییرات ناخواسته ناشی از استفاده از مش متفاوت برای هندسه متفاوت جلوگیری می شود.
شکل 2: مش استفاده شده در مدل.
نتایج و بحث
شکل 3 پاسخ ثابت دستگاه را نشان می دهد. توده ها توسط ولتاژ بایاس الکترودهای حسی اندکی به پایین کشیده می شوند. جرم ها به صورت افقی حرکت نمی کنند زیرا قسمت DC نیروهای محرک شانه برای هر جرم برابر و در جهات مخالف هستند بنابراین آنها خنثی می شوند.
شکل 3: پاسخ ثابت دستگاه.
شکل 4 و شکل 5 به ترتیب فرکانس های ویژه و شکل حالت حالت درایو درون صفحه و حالت حس خارج از صفحه را نشان می دهد.
شکل 4: شکل حالت درایو.
شکل 5: شکل حالت حسی.
فرکانس‌های تشدید حالت درایو و حالت حسی را می‌توان با فرمول‌های تحلیلی از کتاب‌های درسی استاندارد تخمین زد (مثلاً Ref. 2 ). این را می توان به راحتی در جدول پارامترها در مدل انجام داد، همانطور که در بخش دستورالعمل های مدل سازی توضیح داده شده است . توافق بین نتایج عددی و تحلیلی خوب است. جدول 1 را ببینید .
حالت رانندگی | حالت حس | |
عددی | 38 کیلوهرتز | 41 کیلوهرتز |
تحلیلی | 40 کیلوهرتز | 45 کیلوهرتز |
شکل 6 جابجایی حالت درایو را تحت عملیات شبیه سازی شده نشان می دهد. دامنه را می توان از افسانه رنگ خواند.
شکل 6: جابجایی حالت درایو.
شکل 7 جابجایی حالت حسی را نشان می دهد. با توجه به شیب جرم ها، دامنه یا پس از کلیک کردن در اطراف مراکز جرم ها از جدول ارزیابی سه بعدی خوانده می شود، یا با استفاده از یک عملگر متوسط، همانطور که در بخش دستورالعمل های مدل سازی توضیح داده شده است، ارزیابی می شود .
شکل 7: جابجایی حالت حسی.
دامنه حالت رانندگی و حالت حس نیز با فرمول های تحلیلی تخمین زده می شود. توافق بین نتایج عددی و تحلیلی خوب است. جدول 2 را ببینید .
حالت رانندگی | حالت حس | |
عددی | 2.4 یک | 0.20 نانومتر |
تحلیلی | 2.2 الف | 0.21 نانومتر |
در نهایت، حساسیت بر حسب تغییر ظرفیت حسی در نرخ چرخش، در واحدهای aF/(deg/s)، با استفاده از دو روش جایگزین محاسبه می‌شود. هر دو مقدار یکسان 0.23 aF/(deg/s) را می دهند. دامنه ظرفیت در نرخ چرخش 100 درجه بر ثانیه 23 aF است.
ارجاع
1. J. Bernstein، S. Cho، AT King، A. Kourepenis، P. Maciel، و M. Weinberg، “ژیروسکوپ سرعت تنظیم چنگال درایو شانه ای میکروماشین شده ،” مجموعه مقالات IEEE Micro Electro Mechanical Systems، Fort Lauderdale، FL، ایالات متحده آمریکا، 1993، صفحات 143-148.
2. V. Kaajakari, MEMS عملی , Small Gear Pub. (لاس وگاس، نوا)، 2009.
مسیر کتابخانه برنامه: MEMS_Module/Sensors/comb_drive_tuning_fork_gyroscope
دستورالعمل مدلسازی
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  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Structural Mechanics>Solid Mechanics (جامد) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
مدل Wizard دسکتاپ COMSOL را در گره Geometry راه اندازی می کند . برای راحتی، از فرصت استفاده کنید و واحد طول را روی میکرون تنظیم کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (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 . |
پارامترهای مدل را در گره های پارامترهای جداگانه با توجه به اهداف پارامترها وارد کنید. ابتدا موارد مربوط به هندسه و مش:
تعاریف جهانی
پارامترهای 1 – هندسه و مش
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای 1 – Geometry & Mesh را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
l_mass | 200 [یک] | 2E-4 متر | طول جرمی |
w_mass | l_mass | 2E-4 متر | عرض جرمی |
y_spring_l | 350 [یک] | 3.5E-4m | طول فنر Y |
y_spring_w | 10[یک] | 1E-5 متر | عرض فنر Y |
etch_dim | 10[یک] | 1E-5 متر | بعد سوراخ اچ |
n_etch_x | 8 | 8 | تعداد سوراخ های اچ، جهت x |
n_etch_y | 8 | 8 | تعداد سوراخ های اچ، جهت y |
t_beam | 12 [یک] | 1.2E-5 متر | ضخامت لایه سازه |
w_anchor | 5 [یک] | 5E-6m | عرض لنگر |
tether_x | 55 [یک] | 5.5E-5m | مختصات x پرتو تتر |
x_spring_l | 150 [یک] | 1.5E-4m | X طول فنر |
x_spring_w | 4 [یک] | 4E-6 متر | X عرض فنر |
tether_l | 120 [یک] | 1.2E-4 متر | طول پرتو تتر |
tether_w | 8 [یک] | 8E-6 متر | عرض پرتو تتر |
w_stator_base | 15 [یک] | 1.5E-5m | عرض پایه استاتور |
روتور_استاتور_همپوشانی | 40 [یک] | 4E-5 متر | طول همپوشانی روتور/استاتور |
l_rotor | 50 [یک] | 5E-5m | طول شانه روتور |
w_rotor | 8 [یک] | 8E-6 متر | عرض شانه روتور |
n_combs | 8 | 8 | تعداد شانه |
t_anchor | 2 [یک] | 2E-6 متر | ضخامت لایه لنگر |
gap_combs | 2 [یک] | 2E-6 متر | فاصله بین شانه ها |
روتور_فاصله | (w_mass-w_rotor*n_combs)/(n_combs+1) | 1.5111E-5 متر | فاصله بین شانه های روتور |
w_stator | rotor_spacing-2*gap_combs | 1.1111E-5 متر | عرض شانه استاتور |
نسبت_الکترود | 0.9 | 0.9 | نسبت ابعاد الکترود حسی |
دلتا | 0.01 [یک] | 1E-8 متر | فاصله کمی برای انتخاب |
مش_فاکتور | 1 | 1 | فاکتور اندازه مش (عناصر بزرگتر، بزرگتر) |
سپس یک گره Parameters جدید برای تنظیمات فیزیک ایجاد کنید. توجه داشته باشید که پارامتر AC_on برای کنترل روشن/خاموش ولتاژ محرک AC استفاده خواهد شد.
پارامترهای 2 – فیزیک
1 | در نوار ابزار Home ، روی  پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای 2 – فیزیک را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
Vbase | 5 [V] | 5 V | تفاوت پتانسیل بین الکترود جرم و حس |
Vcomb | 60 [V] | 60 V | تفاوت پتانسیل بین روتورهای شانه ای و استاتورها |
س | 500 | 500 | فاکتور کیفیت تشدید کننده |
V_ac | 3 [V] | 3 V | ولتاژ AC Comb |
امگا | 0 [درجه بر ثانیه] | 0 راد در ثانیه | نرخ چرخش زاویه ای |
AC_on | 0 | 0 | 1 برای روشن کردن درایو AC، 0 در غیر این صورت |
هندسه را ایجاد کنید. توجه داشته باشید که چگونه از ویژگی‌های مختلف Selection برای برچسب‌گذاری مجموعه‌های اجسام هندسی استفاده می‌شود تا بعداً تنظیم فیزیک و مش را آسان‌تر کند. توجه داشته باشید که چگونه عملیات Boolean و Transform می توانند انتخاب تجمعی اشیاء ورودی خود را به ارث ببرند. ابتدا جرم های اثبات را بسازید.
هندسه 1
صفحه کار 1 – جرم
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، Work Plane 1 – Mass را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید . |
صفحه کار 1 – جرم (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
مستطیل 1 – جرم: +X
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 1 – Mass: +X را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، l_mass را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، w_mass را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت نوشتار xw ، y_spring_l/2 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Mass را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
صفحه کار 1 – جرم (wp1)> مستطیل 1 – جرم: +X 1 (r2)
1 | روی Rectangle 1 – Mass: +X کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 2 – Footprint of Sense electrode را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، electrode_ratio*l_mass را تایپ کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Height ، electrode_ratio*w_mass را تایپ کنید . |
نکته 1 – برای کپی مش
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Point کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings برای Point ، Point 1 – For mesh copy را در قسمت Label text تایپ کنید. |
3 | قسمت Point را پیدا کنید . در قسمت متن xw ، y_spring_l/2-electrode_ratio*l_mass/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن yw ، electrode_ratio*w_mass/5 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، Mass را انتخاب کنید . |
صفحه کار 1 – جرم (wp1)> 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 ، etch_dim را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، etch_dim را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت نوشتار xw ، y_spring_l/2+w_mass/2-w_mass/(n_etch_x+1) را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، l_mass/2-l_mass/(n_etch_x+1) را تایپ کنید . |
8 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Subtract را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
صفحه کار 1 – جرم (wp1)> آرایه 1 (arr1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Array را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، Subtract را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Size را پیدا کنید . در قسمت متن xw size n_etch_x را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی اندازه yw ، n_etch_y را تایپ کنید . |
6 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -w_mass/(n_etch_x+1) را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، -l_mass/(n_etch_x+1) را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 – جرم (wp1)>تفاوت 1 (dif1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
3 | از لیست Objects to add ، Mass را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Objects to Subtract ، Subtract را انتخاب کنید . |
صفحه کار 1 – جرم (wp1)> آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، Mass را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
اکسترود 1 – جرم
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، Extrude 1 – Mass را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش فاصله ها را بیابید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (ΜM) |
t_beam |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
5 | از فهرست نمایش در فیزیک ، همه سطوح را انتخاب کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
سپس لنگرها را بسازید.
صفحه کار 2 – لنگرها
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کاری ، Work Plane 2 – Anchors را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
صفحه کار 2 – لنگرها (wp2)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
مستطیل 1 – لنگر فنری
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 1 – Spring Anchor را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، w_anchor را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، w_anchor را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن xw ، tether_x را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، l_mass/2+x_spring_l+y_spring_w/2-y_spring_w/2-tether_l+w_anchor را تایپ کنید . |
8 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Anchors را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
صفحه کار 2 – لنگر (wp2)> مستطیل 1 – لنگر فنری 1 (r2)
1 | روی Rectangle 1 – Spring Anchor کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 2 – Stator Anchor را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، y_spring_l/2+w_mass/2+w_stator_base/2+2*l_rotor-rotor_stator_overlap را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن yw ، l_mass/2-0.5*l_mass/(n_combs+1) را تایپ کنید . |
صفحه کار 2 – لنگرها (wp2)> آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از فهرست اشیاء ورودی ، Anchors را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
صفحه کار 2 – لنگر (wp2)> مستطیل 2 – لنگر استاتور 1 (r3)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1>Work Plane 2 – Anchors (wp2)>Plane Geometry روی Rectangle 2 – Stator Anchor (r2) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 3 – Stator Anchor 2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، عدد 0 را تایپ کنید . |
صفحه کار 2 – لنگرها (wp2)>آینه 2 (mir2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از فهرست اشیاء ورودی ، Anchors را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Normal Vector to Line of Reflection را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، عدد 0 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، 1 را تایپ کنید . |
اکسترود 2 – لنگر
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Extrude ، Extrude 2 – Anchors را در قسمت Label text تایپ کنید. |
3 | بخش فاصله ها را بیابید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (ΜM) |
t_anchor |
4 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
6 | از فهرست نمایش در فیزیک ، همه سطوح را انتخاب کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
بعد چشمه ها را بسازید.
صفحه کار 3 – فنر
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، Work Plane 3 – Springs را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
صفحه کار 3 – فنرها (wp3)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
مستطیل 1 – Y فنر: +Y
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 1 – Y Spring: +Y را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، y_spring_l+x_spring_w را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، y_spring_w را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، l_mass/2+x_spring_l+y_spring_w/2 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Mirror Y را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
مستطیل 2 – X فنر: +X +Y
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 2 – X Spring: +X +Y را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، x_spring_w را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، x_spring_l+y_spring_w را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت نوشتار xw ، y_spring_l/2 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، l_mass/2+x_spring_l/2+y_spring_w/2 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Mirror XY را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
مستطیل 3 – تتر: +X +Y
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 3 – Tether: +X +Y را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، tether_w را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، tether_l+y_spring_w را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، tether_x-tether_w/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، l_mass/2+x_spring_l+y_spring_w/2-y_spring_w/2-tether_l را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، Mirror XY را انتخاب کنید . |
صفحه کار 3 – فنرها (wp3)>آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، Mirror XY را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Normal Vector to Line of Reflection را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، عدد 0 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، 1 را تایپ کنید . |
صفحه کار 3 – فنرها (wp3)>آینه 2 (mir2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، Mirror XY را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
صفحه کار 3 – فنرها (wp3)>آینه 3 (mir3)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، Mirror Y را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Normal Vector to Line of Reflection را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن yw ، 1 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Input را پیدا کنید . چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
اکسترود 3 – فنر
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Extrude ، Extrude 3 – Springs را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش فاصله ها را بیابید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (ΜM) |
t_beam |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
5 | از فهرست نمایش در فیزیک ، همه سطوح را انتخاب کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
سپس شانه های روتور را بسازید.
صفحه کار 4 – روتورها
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، Work Plane 4 – Rotors را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
صفحه کار 4 – روتورها (wp4)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
مستطیل 1 – شانه 1
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 1 – 1st Comb را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، l_rotor را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، w_rotor را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت نوشتار xw ، y_spring_l/2+w_mass/2+l_rotor/2 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، w_mass/2-rotor_spacing-w_rotor/2 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Rotors را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
صفحه کار 4 – روتورها (wp4)> آرایه 1 (arr1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Array را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، روتورها را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Size را پیدا کنید . از لیست نوع آرایه ، خطی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن Size ، n_combs را تایپ کنید . |
6 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، -(rotor_spacing+w_rotor) را تایپ کنید . |
صفحه کار 4 – روتورها (wp4)>آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، روتورها را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Point on Line of Reflection را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، y_spring_l/2 را تایپ کنید . |
صفحه کار 4 – روتورها (wp4)>آینه 2 (mir2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، روتورها را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
اکسترود 4 – روتورها
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، Extrude 4 – Rotors را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش فاصله ها را بیابید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (ΜM) |
t_beam |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
5 | از فهرست نمایش در فیزیک ، همه سطوح را انتخاب کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
بعد شانه های استاتور را بسازید.
صفحه کار 5 – استاتور
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، Work Plane 5 – Stators را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
صفحه کار 5 – استاتورها (wp5)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
مستطیل 1 – شانه 1
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 1 – 1st Comb را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، l_rotor را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، w_stator را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن xw ، y_spring_l/2+w_mass/2+l_rotor/2+l_rotor-rotor_stator_overlap را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، w_mass/2-0.5*rotor_spacing را تایپ کنید . |
8 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، در قسمت متن نام ، Stators را تایپ کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
صفحه کار 5 – استاتورها (wp5)> آرایه 1 (arr1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Array را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، Stators را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Size را پیدا کنید . از لیست نوع آرایه ، خطی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن Size ، n_combs+1 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن yw ، -(rotor_spacing+w_rotor) را تایپ کنید . |
مستطیل 2 – پایه استاتور
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 2 – Stator Base را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، w_stator_base را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، w_mass-rotor_spacing+w_stator را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت نوشتار xw ، y_spring_l/2+w_mass/2+w_stator_base/2+2*l_rotor-rotor_stator_overlap را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، در قسمت متن نام ، Stator Base را تایپ کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
صفحه کار 5 – استاتورها (wp5)>آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، Stators را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Point on Line of Reflection را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، y_spring_l/2 را تایپ کنید . |
صفحه کار 5 – استاتورها (wp5)>آینه 2 (mir2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، Stators را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
صفحه کار 5 – استاتورها (wp5)>آینه 3 (mir3)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، پایه استاتور را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
مستطیل 3 – پایه استاتور
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 3 – Stator Base را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، 2*(y_spring_l/2-l_mass/2-l_rotor-(l_rotor-rotor_stator_overlap)) را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، w_mass-rotor_spacing+w_stator را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، پایه استاتور را انتخاب کنید . |
اکسترود 5 – استاتور
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، Extrude 5 – Stators را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش فاصله ها را بیابید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (ΜM) |
t_beam |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
5 | از فهرست نمایش در فیزیک ، همه سطوح را انتخاب کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
سپس الکترودهای حس را بسازید.
صفحه کار 6 – الکترودهای حسی
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، Work Plane 6 – Sense Electrodes را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Plane Definition را پیدا کنید . در قسمت متن مختصات z ، -t_anchor را تایپ کنید . |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
صفحه کار 6 – الکترودهای حس (wp6)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
مستطیل 1 – الکترود حس
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، Rectangle 1 – Sense electrode را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، electrode_ratio*l_mass را تایپ کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Height ، electrode_ratio*w_mass را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت نوشتار xw ، y_spring_l/2 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Sense electrode را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
9 | روی OK کلیک کنید . |
نکته 1 – برای کپی مش
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Point کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings برای Point ، Point 1 – For mesh copy را در قسمت Label text تایپ کنید. |
3 | قسمت Point را پیدا کنید . در قسمت متن xw ، y_spring_l/2-electrode_ratio*l_mass/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن yw ، electrode_ratio*w_mass/5 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، Sense electrode را انتخاب کنید . |
صفحه کار 6 – الکترودهای حس (wp6)> آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Transforms کلیک کنید و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از فهرست اشیاء ورودی ، Sense electrode را انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
در نهایت صفحه تقارن را برای مش بندی بسازید.
صفحه کار 7 – صفحه تقارن
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Work Plane را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، صفحه کار 7 – صفحه تقارن را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Plane Definition را پیدا کنید . از لیست هواپیما ، yz-plane را انتخاب کنید . |
صفحه کار 7 – صفحه تقارن (wp7)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 7 – صفحه تقارن (wp7)> مقطع 1 (cro1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Cross Section کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقطع عرضی ، بخش Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . |
3 | زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Symmetry Plane را در قسمت متن نام تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
فرم اتحادیه (فین)
در نوار ابزار Home ، روی Build All کلیک کنید .
Build All کلیک کنید .
اکنون انتخاب های اضافی ایجاد کنید تا تنظیم فیزیک و مش را آسان کنید. برای مشاهده آسان تر انتخاب، رندر قاب سیمی را روشن کنید.
تعاریف
جعبه 1 – پایین تیر
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 1 – Bottom of Beam 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 حداقل متن z ، -delta را تایپ کنید . |
5 | در قسمت حداکثر متن z ، delta را تایپ کنید . |
6 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
7 |  روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
جعبه 2 – کل لایه پرتو
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، جعبه 2 – کل لایه پرتو را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن z ، t_beam/2-delta را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن z ، t_beam/2+delta را تایپ کنید . |
جعبه 3 – پایه لنگر
1 | در پنجره Model Builder ، روی کادر 1 – Bottom of Beam راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 3 – Anchor base را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن z ، -t_anchor-delta را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن z ، -t_anchor+delta را تایپ کنید . |
تقاطع 1 – الکترود پایین
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Intersection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، Intersection 1 – Lower Electrode 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 «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای افزودن ، کادر 1 – Bottom of Beam را در لیست Selections to intersect انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
8 | در قسمت «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره ای افزودن ، Extrude 1 – Mass را در لیست Selections to intersect انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
انتخاب هایی برای دیوارهای عمودی درایوهای شانه ایجاد کنید.
جعبه 4 – دیوارهای عمودی را شانه کنید 1
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 4 – شانه دیوارهای عمودی 1 را در قسمت نوشتار برچسب 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 حداقل متن x ، y_spring_l/2+w_mass/2+l_rotor/2-delta را تایپ کنید . |
5 | در قسمت حداکثر متن x ، y_spring_l/2+w_mass/2+l_rotor/2+delta را تایپ کنید . |
6 | در قسمت حداقل متن y ، -w_mass/2+delta را تایپ کنید . |
7 | در قسمت حداکثر متن y ، w_mass/2-delta را تایپ کنید . |
8 | در قسمت حداقل z ، t_beam/2 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت حداکثر متن z ، t_beam/2+delta را تایپ کنید . |
جعبه 5 – دیوارهای عمودی را شانه کنید 2
1 | روی جعبه 4 – شانه کردن دیوارهای عمودی 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 5 – Comb vertical walls 2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، -(y_spring_l/2+w_mass/2+l_rotor/2)-delta را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، -(y_spring_l/2+w_mass/2+l_rotor/2)+delta را تایپ کنید . |
جعبه 6 – دیوارهای عمودی را شانه کنید 3
1 | در پنجره Model Builder ، روی کادر 4 – Comb vertical walls 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 6 – Comb vertical walls 3 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، y_spring_l/2-w_mass/2-l_rotor/2 -delta را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، y_spring_l/2-w_mass/2-l_rotor/2+delta را تایپ کنید . |
جعبه 7 – دیوارهای عمودی را شانه کنید 4
1 | در پنجره Model Builder ، روی کادر 5 – Comb vertical walls 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، جعبه 7 – دیوارهای عمودی را شانه کنید 4 را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، -(y_spring_l/2-w_mass/2-l_rotor/2)-delta را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، -(y_spring_l/2-w_mass/2-l_rotor/2)+delta را تایپ کنید . |
اتحادیه 1 – دیوارهای عمودی شانه
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، Union 1 – Comb Vertical Walls 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 فهرست انتخاب‌ها برای افزودن ، کادر 4 – شانه کردن دیوارهای عمودی 1 ، کادر 5 – شانه کردن دیوارهای عمودی 2 ، کادر 6 – شانه کردن دیوارهای عمودی 3 و کادر 7 – شانه کردن دیوارهای عمودی 4 را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تقاطع 2 – دیوارهای عمودی استاتور
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Intersection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، Intersection 2 – Stator Vertical Walls 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 «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تقاطع ، Union 1 – Comb Vertical Walls and Extrude 5 – Stators را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
انتخاب هایی برای لبه های انتهایی درایوهای شانه ایجاد کنید.
جعبه 8 – لبه نوک روتور 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی کادر 4 – Comb vertical walls 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 8 – لبه نوک روتور 1 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، y_spring_l/2+w_mass/2+l_rotor-delta را تایپ کنید . |
5 | در قسمت حداکثر متن x ، y_spring_l/2+w_mass/2+l_rotor+delta را تایپ کنید . |
جعبه 9 – لبه نوک روتور 2
1 | روی جعبه 8 – لبه نوک روتور 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 9 – لبه نوک روتور 2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، -(y_spring_l/2+w_mass/2+l_rotor)-delta را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، -(y_spring_l/2+w_mass/2+l_rotor)+delta را تایپ کنید . |
جعبه 10 – لبه نوک روتور 3
1 | در پنجره Model Builder ، روی جعبه 8 – لبه نوک روتور 1 راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، جعبه 10 – لبه نوک روتور 3 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، y_spring_l/2-w_mass/2-l_rotor -delta را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، y_spring_l/2-w_mass/2-l_rotor+delta را تایپ کنید . |
جعبه 11 – لبه نوک روتور 4
1 | در پنجره Model Builder ، روی Box 9 – Rotor tip edge 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 11 – لبه نوک روتور 4 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید. |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، -(y_spring_l/2-w_mass/2-l_rotor)-delta را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، -(y_spring_l/2-w_mass/2-l_rotor)+delta را تایپ کنید . |
Union 2 – لبه های نوک روتور +X DC
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، Union 2 – Rotor Tip Edges +X DC را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Edge 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 ، کادر 8 – لبه نوک روتور 1 و کادر 11 – لبه نوک روتور 4 را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
Union 3 – لبه های نوک روتور -X DC
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، Union 3 – Rotor Tip Edges -X DC را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Edge 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 ، کادر 9 – لبه نوک روتور 2 و کادر 10 – لبه نوک روتور 3 را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
Union 4 – لبه های نوک روتور +X AC
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، Union 4 – Rotor Tip Edges +X AC را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Edge 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 ، کادر 8 – لبه نوک روتور 1 و کادر 9 – لبه نوک روتور 2 را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
Union 5 – لبه های نوک روتور -X AC
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، Union 5 – Rotor Tip Edges -X AC را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Edge 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 ، کادر 10 – لبه نوک روتور 3 و کادر 11 – لبه نوک روتور 4 را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
اتحادیه 6 – لبه های نوک روتور
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، Union 6 – Rotor Tip Edges را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Edge 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 ، Union 2 – Rotor Tip Edges +X DC و Union 3 – Rotor Tip Edges -X DC را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
انتخاب هایی برای مش بندی ایجاد کنید.
جعبه 13 – x > 0 پایه تیر
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 13 – x > 0 Beam base 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 حداقل متن x ، -delta را تایپ کنید . |
5 | در قسمت حداقل متن z ، -delta را تایپ کنید . |
6 | در قسمت حداکثر متن z ، delta را تایپ کنید . |
7 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
جعبه 14 – x < 0 پایه تیر
1 | روی Box 13 – 0 Beam Base کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 14 – x < 0 Beam base را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، -Inf را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، delta را تایپ کنید . |
جعبه 15 – x > 0 لنگر فنری
1 | روی Box 14 – x < 0 Beam base کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 15 – x > 0 Spring Anchor را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، -delta+tether_x-w_anchor/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، delta+tether_x+w_anchor/2 را تایپ کنید . |
جعبه 16 – x < 0 لنگر فنری
1 | روی Box 15 – 0 Spring Anchor کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 16 – x < 0 Spring Anchor را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، -delta-tether_x-w_anchor/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، delta-tether_x+w_anchor/2 را تایپ کنید . |
تقاطع 3 – چهار مشبک – ساخت چشمه
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Intersection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، Intersection 3 – Quad Mesh – Springs Construction 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 «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تقاطع ، کادر 13 – x > 0 پایه پرتو و Extrude 3 – Springs را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تقاطع 4 – مش چهار – کپی ساختمانی فنر
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Intersection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، Intersection 4 – Quad Mesh – Springs Construction کپی 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 «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تقاطع ، کادر 14 – x < 0 پایه پرتو و Extrude 3 – Springs را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تقاطع 5 – مش نقشه برداری شده – لنگرها
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Intersection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، Intersection 5 – Mapped Mesh – Anchors 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 «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تقاطع ، کادر 15 – x > 0 Spring Anchor و Extrude 2 – Anchors را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تقاطع 6 – مش نقشه برداری شده – لنگرها کپی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Intersection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، Intersection 6 – Mapped Mesh – Anchors copy را در قسمت Label text 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 «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تقاطع ، کادر 16 – x < 0 Spring Anchor و Extrude 2 – Anchors را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تقاطع 7 – مش مثلثی – جرم
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Intersection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، Intersection 7 – Triangular Mesh – Mass 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 «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تقاطع ، کادر 13 – x > 0 پایه پرتو و Extrude 1 – Mass را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تقاطع 8 – مش مثلثی – کپی انبوه
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Intersection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، Intersection 8 – Triangular Mesh – Mass copy 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 «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تقاطع ، کادر 14 – x < 0 پایه پرتو و Extrude 1 – Mass را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تفاوت 1 – مش چهار – فنر
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  تفاوت کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، Difference 1 – Quad Mesh – Springs 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 ، Intersection 3 – Quad Mesh – Springs Construction را در لیست Selections to add انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
8 | در قسمت انتخاب‌ها برای تفریق ، روی  افزودن کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، تقاطع 5 – مش نقشه‌برداری شده – لنگرها را در لیست انتخاب‌ها برای تفریق انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
Difference 2 – Quad Mesh – Springs copy
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  تفاوت کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، Difference 2 – Quad Mesh – Springs copy 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 ، تقاطع 4 – چهار مش – کپی ساخت و ساز Springs را در لیست انتخاب‌ها برای افزودن انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
8 | در قسمت انتخاب‌ها برای تفریق ، روی  افزودن کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، تقاطع 6 – مش نقشه‌برداری شده – Anchors copy را در لیست انتخاب‌ها برای تفریق انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
تفاوت 3 – مش چهارگانه – استاتور و شانه
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  تفاوت کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، Difference 3 – Quad Mesh -Stator & Comb 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 ، کادر 13 – x > 0 Beam base را در لیست انتخاب‌ها برای افزودن انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
8 | در قسمت انتخاب‌ها برای تفریق ، روی  افزودن کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تفریق ، کادر 15 – x > 0 Spring Anchor ، Extrude 1 – Mass ، Extrude 3 – Springs و Work Plane 6 – Sense Electrodes را انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
تفاوت 4 – مش چهارگانه – کپی استاتور و شانه
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  تفاوت کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، Difference 4 – Quad Mesh -Stator & Comb copy 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 ، کادر 14 – x < 0 Beam base را در لیست انتخاب‌ها برای افزودن انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
8 | در قسمت انتخاب‌ها برای تفریق ، روی  افزودن کلیک کنید . |
9 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تفریق ، کادر 16 – x < 0 Spring Anchor ، Extrude 1 – Mass ، Extrude 3 – Springs ، و Work Plane 6 – Sense Electrodes را انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
جعبه 17 – x > 0 پایه لنگر
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 17 – x > 0 Anchor base 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 حداقل متن x ، -delta را تایپ کنید . |
5 | در قسمت حداقل متن z ، -delta-t_anchor را تایپ کنید . |
6 | در قسمت حداکثر متن z ، delta-t_anchor را تایپ کنید . |
7 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
جعبه 18 – x < 0 پایه لنگر
1 | روی Box 17 – x 0 Anchor base کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، جعبه 18 – x < 0 Anchor base را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، -Inf را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، delta را تایپ کنید . |
تقاطع 9 – مش مثلثی – الکترود حس
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Intersection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، Intersection 9 – Triangular Mesh – Sense Electrode 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 «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تقاطع ، کادر 17 – x > 0 Anchor base و Work Plane 6 – Sense Electrodes را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تقاطع 10 – مش مثلثی – سنس الکترود کپی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Intersection کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقاطع ، Intersection 10 – Triangular Mesh – Sense Electrode copy 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 «انتخاب‌ها برای تقاطع» ، روی  «افزودن» کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، در فهرست انتخاب‌ها برای تقاطع ، کادر 18 – x < 0 Anchor base و Work Plane 6 – Sense Electrodes را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
در نهایت انتخابی برای مناطق موثر الکترودهای پایین ایجاد کنید.
جعبه 19 – x > 0 ناحیه موثر الکترود پایین
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  جعبه کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 19 – x > 0 ناحیه موثر الکترود پایین 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 حداقل متن x ، -delta+y_spring_l/2-electrode_ratio*l_mass/2 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت حداکثر متن x ، delta+y_spring_l/2+electrode_ratio*l_mass/2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت حداقل متن y ، -delta-electrode_ratio*w_mass/2 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن حداکثر y ، دلتا+نسبت_الکترود*w_mass/2 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت حداقل متن z ، -delta را تایپ کنید . |
9 | در قسمت حداکثر متن z ، delta را تایپ کنید . |
10 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
جعبه 20 – x < 0 ناحیه موثر الکترود پایینی
1 | روی Box 19 – 0 Lower electrode effect کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جعبه ، کادر 20 – x < 0 ناحیه موثر الکترود پایینی را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن x ، -delta-y_spring_l/2-electrode_ratio*l_mass/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن x ، delta-y_spring_l/2+electrode_ratio*l_mass/2 را تایپ کنید . |
اتحادیه 7 – ناحیه موثر الکترود پایین
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Union کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Union ، Union 7 – Lower electrode effect area 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 فهرست انتخاب‌ها برای افزودن ، کادر 19 – x > 0 ناحیه مؤثر الکترود پایین و کادر 20 – x < 0 ناحیه مؤثر الکترود پایین را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
در حالی که یک مولتی فیزیک الکترومکانیک کاملاً جفت شده از پیش تعریف شده در دسترس است، در این مدل ما استفاده از فرمول های تحلیلی را برای محاسبه نیروهای الکترواستاتیک نشان می دهیم. عملگرهای اکستروژن و ادغام را برای استفاده در فرمول های تحلیلی ایجاد کنید.
7 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions>Selections را جمع کنید . |
اکستروژن عمومی 1 – دیوارهای استاتور
1 | در نوار ابزار Definitions ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کنید و General Extrusion را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اکستروژن عمومی ، General Extrusion 1 – Stator Walls را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | در قسمت متنی نام اپراتور ، genextcmb را تایپ کنید . |
4 | بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
5 | از لیست انتخاب ، تقاطع 2 – دیوارهای عمودی استاتور را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Source را بیابید . تیک گزینه Use source map را انتخاب کنید . |
7 | برای گسترش بخش Advanced کلیک کنید . از لیست روش جستجوی مش ، نزدیکترین نقطه را انتخاب کنید . |
این عملگر اکستروژن برای محاسبه فاصله بین نوک روتورها تا دیواره های عمودی استاتورها به عنوان بخشی از محاسبات نیروی محرک شانه و ظرفیت خازنی استفاده می شود.
اکستروژن عمومی 2 – الکترودهای حسی
1 | روی General Extrusion 1 – Stator Walls کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای General Extrusion ، General Extrusion 2 – Sense Electrodes را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | در قسمت متنی نام اپراتور ، genextpp را تایپ کنید . |
4 | بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . از لیست Selection ، Work Plane 6 – Sense Electrodes را انتخاب کنید . |
این عملگر اکستروژن برای محاسبه فاصله بین الکترودهای حسی تا سطوح پایینی توده های اثبات به عنوان بخشی از محاسبه نیروی صفحه موازی و ظرفیت خازنی استفاده می شود.
یکپارچه سازی 1 – الکترودهای پایین تر
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، Integration 1 – Lower Electrodes را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | در قسمت متنی نام اپراتور ، عبارت intoppp را تایپ کنید . |
4 | بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
5 | از لیست Selection ، Union 7 – Lower electrode effect area را انتخاب کنید . |
ادغام 2 – لبه های شانه
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، Integration 2 – Comb Edges را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | در قسمت متنی نام اپراتور ، عبارت intopcmb را تایپ کنید . |
4 | بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
5 | از لیست انتخاب ، Union 6 – Rotor Tip Edges را انتخاب کنید . |
اکنون آماده ایم که ابتدا برای الکترودهای حسی وارد فرمول های تحلیلی و سایر متغیرهای مفید شویم. توجه داشته باشید که چگونه از عملگر اکستروژن برای محاسبه فاصله شکاف بین الکترودهای صفحه موازی استفاده می شود. همچنین یک متغیر وابسته فضایی، علامت ، ایجاد می‌شود تا فاکتور فاز صحیح را برای تخمین دامنه حالت حسی (که در طول پس پردازش انجام می‌شود) ارائه دهد. فرمول نیروی وارد بر خازن صفحه موازی را می توان در کتاب های درسی استاندارد مانند Ref. 2 (فصل 15).
متغیرهای 1 – خازن حس
1 | در پنجره Model Builder ، روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، در قسمت نوشتار Label ، Variables 1 – Sense Capacitor را تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Selection ، Union 7 – Lower electrode effect area را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
dpp_x | genextpp(X)-(X+u) | متر | بردار از الکترود پایین، x |
dpp_y | genextpp(Y)-(Y+v) | متر | بردار از الکترود پایین، y |
dpp_z | genextpp(Z)-(Z+w) | متر | وکتور از الکترود پایین، z |
dpp_sq | dpp_x^2+dpp_y^2+dpp_z^2 | متر مربع | مربع فاصله صفحه موازی |
F_A | 0.5*epsilon0_const*Vbase^2/dpp_sq | پا | نیرو در واحد سطح الکترود |
C_A | epsilon0_const/sqrt(dpp_sq) | F/m² | ظرفیت در واحد سطح الکترود |
متغیرهای 2 – Sense Capacitor + علامت AC
1 | روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، متغیرهای 2 – Sense Capacitor + علامت AC را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از فهرست انتخاب ، جعبه 20 – x < 0 ناحیه موثر الکترود پایینی را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
امضا کردن | 1 | نشانه تغییر ظرفیت |
متغیرهای 3 – Sense Capacitor – علامت AC
1 | روی Variables 2 – Sense Capacitor + علامت AC کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، متغیرهای 3 – Sense Capacitor – علامت AC را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از فهرست انتخاب ، کادر 19 – x > 0 ناحیه موثر الکترود پایین را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
امضا کردن | -1 | نشانه تغییر ظرفیت |
سپس برای درایوهای شانه. در اینجا از آنجایی که جهت نیروی شانه ها بین بایاس DC و درایو AC متفاوت است، از دو متغیر وابسته فضایی علامت و AC برای ارائه جهت ها و فاکتورهای فاز صحیح استفاده می شود. عملگر لاینپر برای مشخص کردن قسمت AC ولتاژ درایو V_ac استفاده می شود . علاوه بر این، پارامتر AC_onبرای روشن یا خاموش کردن درایو AC استفاده می شود. فرمول نیروی محرکه شانه را می توان در کتاب های درسی استاندارد مانند Ref. 2 (فصل 15). این فرمول نیروی کلی را از استدلال های انرژی می دهد. این نیروی کلی را می توان به روش های مختلف به سهم های جداگانه در بخش های مختلف مدل تقسیم کرد. در این مدل ما انتخاب می کنیم که نیروی کلی را به بارهای لبه در نوک روتورها تقسیم کنیم. توجه داشته باشید که چگونه عملگر اکستروژن برای محاسبه فاصله بین لبه ها و دیواره های عمودی استاتورها به عنوان بخشی از محاسبه نیرو استفاده می شود.
متغیرهای 4 – درایوهای شانه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، در قسمت نوشتار Label ، Variables 4 – Comb Drives را تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، Union 6 – Rotor Tip Edges را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
dcmb_x | genextcmb(X+u)-(X+u) | متر | وکتور از لبه شانه روتور، x |
dcmb_y | genextcmb(Y+v)-(Y+v) | متر | وکتور از لبه شانه روتور، y |
dcmb_z | genextcmb(Z+w)-(Z+w) | متر | وکتور از لبه شانه روتور، z |
dcmb | sqrt(dcmb_x^2+dcmb_y^2+dcmb_z^2) | متر | فاصله صفحه موازی |
Vtot | Vcomb+AC_on*AC*linper(V_ac) | ولتاژ کل | |
F_l | sign*0.5*epsilon0_const*Vtot^2/dcmb | نیرو در واحد طول لبه | |
C_l | linpoint(epsilon0_const/dcmb)*u*sign*AC | تغییر ظرفیت در واحد طول |
متغیرهای 5 – درایوهای شانه + علامت DC
1 | روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، متغیرهای 5 – درایوهای شانه‌دار + علامت DC را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، Union 2 – Rotor Tip Edges +X DC را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
امضا کردن | 1 | علامت نیروی محرکه شانه |
متغیرهای 6 – درایوهای شانه – علامت DC
1 | روی متغیرها 5 – Comb Drives + علامت DC کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، متغیرهای 6 – Comb Drives – را در قسمت نوشتار برچسب، علامت DC را تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، Union 3 – Rotor Tip Edges -X DC را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
امضا کردن | -1 | علامت نیروی محرکه شانه |
متغیرهای 7 – درایوهای شانه + علامت AC
1 | در پنجره Model Builder ، روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، متغیرهای 7 – درایوهای شانه دار + علامت AC را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، Union 4 – Rotor Tip Edges +X AC را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
AC | 1 | علامت ولتاژ شانه AC |
متغیرهای 8 – درایوهای شانه – علامت AC
1 | روی Variables 7 – Comb Drives + علامت AC کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، متغیرهای 8 – درایوهای شانه‌ای – AC را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، Union 5 – Rotor Tip Edges -X AC را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Variables را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
AC | -1 | علامت ولتاژ شانه AC |
اکنون مواد پلی کریستالی سیلیکون را از کتابخانه اضافه 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، MEMS>Semiconductors>Si – Polycrystalline silicon 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 . |
تنظیمات فیزیک را پیکربندی کنید. از متغیرهای تعریف شده قبلی برای نیروهای الکترواستاتیک استفاده کنید. گزینه Coriolis Force را روشن کنید .
مکانیک جامدات (جامدات)
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 . |
4 | از لیست η ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 1/Q را تایپ 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 فهرست انتخاب ، کادر 3 – Anchor base را انتخاب کنید . |
بار مرزی 1 – الکترودهای حسی
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Boundary Load را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بار مرزی ، بار مرزی 1 – Sense Electrodes را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . از لیست Selection ، Union 7 – Lower electrode effect area را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Force را پیدا کنید . بردار F A را به صورت مشخص کنید |
-F_A | z |
Edge Load 1 – Comb Drives
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Edges کلیک کنید و Edge Load را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به Edge Load ، Edge Load 1 – Comb Drives را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Edge Selection را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، Union 6 – Rotor Tip Edges را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Force را پیدا کنید . بردار F L را به صورت مشخص کنید |
F_l | ایکس |
قاب چرخان 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Rotating Frame را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rotating Frame ، قسمت Rotating Frame را پیدا کنید . |
3 | از لیست Axis of rotation ، y-axis را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن Ω ، Omega را تایپ کنید . |
5 | قسمت Frame Acceleration Effect را پیدا کنید . کادر تیک Coriolis force را انتخاب کنید . |
مش را تنظیم کنید. برای صرفه جویی در زمان و حجم فایل، از مش تا حدی درشت استفاده می شود. با این وجود، مش برای آماده بودن برای مطالعات پالایشی پارامتری شده است. در مدل بعدی، از ویژگی هندسه تغییر شکل برای مطالعه اثرات تحمل‌های تولید استفاده می‌شود، با این مزیت که مش یکسان را حفظ می‌کند در حالی که هندسه را تغییر می‌دهد، بنابراین از تغییرات ناخواسته ناشی از استفاده از مش متفاوت برای هندسه متفاوت جلوگیری می‌کند.
مش 1
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Mapped را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از فهرست انتخاب ، کادر 15 – x > 0 Spring Anchor را انتخاب کنید . |
سایز 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
5 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، mesh_factor*x_spring_w/2 را تایپ کنید . |
6 | کادر حداقل اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، mesh_factor*x_spring_w/10 را تایپ کنید . |
اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1 روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . در قسمت متن حداکثر اندازه عنصر ، mesh_factor*tether_w/3 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Minimum size element ، mesh_factor*tether_w/30 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متنی حداکثر نرخ رشد عنصر ، 1.1+mesh_factor*0.2 را تایپ کنید . |
کپی چهره 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Copy کلیک کنید و Copy Face را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Copy Face ، قسمت Source Boundaries را پیدا کنید . |
3 | از فهرست انتخاب ، کادر 15 – x > 0 Spring Anchor را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، کادر 16 – x < 0 Spring Anchor را انتخاب کنید . |
Quad رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free Quad را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Quad رایگان ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Difference 1 – Quad Mesh – Springs را انتخاب کنید . |
سایز 1
1 | روی Free Quad 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط مرزهای 945 و 950 را انتخاب کنید. |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید . |
6 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
7 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، mesh_factor*x_spring_w/3 را تایپ کنید . |
8 | کادر حداقل اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، mesh_factor*x_spring_w/30 را تایپ کنید . |
کپی چهره 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Copy کلیک کنید و Copy Face را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Copy Face ، قسمت Source Boundaries را پیدا کنید . |
3 | از لیست Selection ، Difference 1 – Quad Mesh – Springs را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . از لیست Selection ، Difference 2 – Quad Mesh – Springs copy را انتخاب کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
سایز 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | در قسمت حداکثر اندازه عنصر ، mesh_factor*w_rotor/2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی Minimum size element ، mesh_factor*w_rotor/20 را تایپ کنید . |
Quad 2 رایگان
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free Quad را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Quad رایگان ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Difference 3 – Quad Mesh -Stator & Comb را انتخاب کنید . |
کپی صورت 3
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Copy کلیک کنید و Copy Face را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Copy Face ، قسمت Source Boundaries را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Difference 3 – Quad Mesh -Stator & Comb را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، Difference 4 – Quad Mesh -Stator & Comb copy را انتخاب کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
سایز ۲
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1 روی Size 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | در قسمت حداکثر اندازه عنصر ، mesh_factor*w_rotor را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی Minimum size element ، mesh_factor*w_rotor/10 را تایپ کنید . |
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، بخش Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، تقاطع 7 – مش مثلثی – جرم را انتخاب کنید . |
کپی چهره 4
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Copy کلیک کنید و Copy Face را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Copy Face ، قسمت Source Boundaries را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، تقاطع 7 – مش مثلثی – جرم را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، تقاطع 8 – مش مثلثی – کپی انبوه را انتخاب کنید . |
مثلثی رایگان 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، بخش Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، تقاطع 9 – مش مثلثی – الکترود حس را انتخاب کنید . |
کپی فیس 5
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Copy کلیک کنید و Copy Face را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Copy Face ، قسمت Source Boundaries را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، تقاطع 9 – مش مثلثی – الکترود حس را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، تقاطع 10 – مش مثلثی – کپی الکترود حس را انتخاب کنید . |
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، جعبه 2 – کل لایه پرتو را انتخاب کنید . |
توزیع 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Number of elements ، max(1,floor(3/mesh_factor)) را تایپ کنید . |
جارو 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، Extrude 2 – Anchors را انتخاب کنید . |
توزیع 1
1 | روی Swept 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Number of elements ، max(1,floor(3/mesh_factor)) را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Mesh ،  روی Build Mesh کلیک کنید . |
مطالعه ثابت را انجام دهید.
مطالعه 1 – ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 – Stationary را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
استرس (جامد)
نمودار نشان می دهد که جرم ها اندکی توسط ولتاژ بایاس الکترودهای حسی به سمت پایین کشیده می شوند. جرم ها به صورت افقی حرکت نمی کنند زیرا قسمت DC نیروهای محرک شانه برای هر جرم برابر و در جهات مخالف هستند بنابراین آنها خنثی می شوند.
سپس یک مطالعه فرکانس ویژه پیش تنیده برای یافتن فرکانس های حالت محرک و حس انجام دهید.
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 Select Study ، Preset Studies for Selected Physics Interfaces>Eigenfrequency, Prestressed 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 – فرکانس ویژه پیش تنیده
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – Prestressed Eigenfrequency را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 2 – Prestressed Eigenfrequency روی مرحله 1: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Study Settings را پیدا کنید . |
3 | تیک Include geometric nonlinearity را انتخاب کنید . |
مرحله 2: فرکانس ویژه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 2: 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، 3 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت جستجوی فرکانس‌های ویژه اطراف متن، 38000[Hz] را تایپ کنید . |
5 | از روش جستجوی فرکانس ویژه در اطراف لیست شیفت ، قسمت واقعی بزرگتر را انتخاب کنید . |
6 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
شکل حالت (جامد)
نمودار حالت درایو را نشان می دهد، …
1 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، روی Plot Next کلیک کنید .   |
… و حالت حس.
قبل از ادامه مطالعه بعدی، از فرمول های تحلیلی برای تخمین فرکانس های حالت محرک و حس استفاده می کنیم تا با نتیجه عددی مقایسه کنیم. جدول پارامترهای جهانی برای این نوع محاسبات پشت پاکت به خوبی عمل می کند. به ویژه، قابلیت گنجاندن واحدها در محاسبه به تشخیص اشتباهات کمک می کند. ابتدا حالت درایو را محاسبه کنید. جرم کل تشدید کننده به طور مستقیم محاسبه می شود. ثابت های فنر هر بخش از فنر برای حالت درایو با استفاده از فرمول های استاندارد در کتاب های درسی مانند Ref. 2 (بخش 4.3 معادلات طراحی فنر). از شکل حالت حالت درایو، فرمول تیرهای هدایت شونده استفاده می شود.
تعاریف جهانی
پارامترهای 3 – فرکانس حالت درایو را تخمین بزنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای 3 – تخمین فرکانس حالت درایو را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
put0 | 2320 [kg/m^3] | 2320 کیلوگرم بر متر مکعب | تراکم |
m0 | rho0*t_beam*2*(2*n_combs*l_rotor*w_rotor+l_mass*w_mass-n_etch_x*n_etch_y*etch_dim^2) | 2.2272E-9 کیلوگرم | جرم کل |
E0 | 160e9 [Pa] | 1.6E11 Pa | مدول یانگ |
I0 | t_beam*x_spring_w^3/12 | 6.4E- 23m4 | ناحیه ممان اینرسی برای خمش فنر X در صفحه |
k0 | 4*12*E0*I0/x_spring_l^3 | 145.64 نیوتن بر متر | ثابت فنر برای خمش درون صفحه فنر X |
I1 | t_beam*y_spring_w^3/12 | 1E- 21m4 | سطح ممان اینرسی برای فنر Y خمش در صفحه |
y_spring_l3 | y_spring_l/2-tether_x | 1.2E-4 متر | طول فنر Y بین تتر و فنر X |
k1 | 4*12*E0*I1/y_spring_l3^3 | 4444.4 نیوتن در متر | ثابت فنر برای خمش فنر Y در صفحه |
k_tot | 1/(1/k0+1/k1) | 141.01 نیوتن در متر | ثابت کل فنر برای خمش در صفحه |
f0 | sqrt(k_tot/m0)/2/pi | 40047 1/s | فرکانس تخمینی حالت درایو |
فرکانس تخمینی حالت درایو 40 کیلوهرتز از مقدار محاسبه شده 38 کیلوهرتز خیلی دور نیست. بعد حالت حسی که شامل خم شدن و پیچش فنرها می شود. بنابراین از فرمول های تیرهای هدایت شونده و فنرهای پیچشی در برآورد استفاده می شود.
پارامترهای 4 – فرکانس حالت حسی را تخمین بزنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای 4 – تخمین فرکانس حالت حسی را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
I2 | t_beam^3*x_spring_w/12 | 5.76E- 22m4 | ممان سطحی اینرسی برای خمش فنر X خارج از صفحه |
k2 | 4*12*E0*I2/x_spring_l^3 | 1310.7 نیوتن بر متر | ثابت فنر برای خمش خارج از صفحه فنر X |
I3 | t_beam^3*y_spring_w/12 | 1.44E-21 متر 4 | سطح ممان اینرسی برای خمش فنر Y خارج از صفحه |
k3 | 4*12*E0*I3/y_spring_l3^3 | 6400 نیوتن بر متر | ثابت فنر برای خمش فنر Y خارج از صفحه |
I4 | t_beam^3*tether_w/12 | 1.152E-21 متر 4 | ناحیه ممان اینرسی برای خمش خارج از صفحه پرتو افسار |
k4 | 4*12*E0*I4/tether_l^3 | 5120 نیوتن بر متر | ثابت فنر برای خمش خارج از صفحه پرتو افسار |
G0 | 80 [GPa] | 8E10 Pa | مدول برشی |
k_th | G0*t_beam*tether_w^3/tether_l*(1/3-0.21*tether_w/t_beam*(1-((tether_w/t_beam)^4)/12)) | 8.0133E-7 J | ثابت فنر پیچشی تیر تتر |
k5 | 4*k_th/y_spring_l3^2 | 222.59 J/m² | ثابت فنر ناشی از پیچش تیرهای اتصال |
k_tot2 | 1/(1/k2+1/k3+1/k4+1/k5) | 178.35 نیوتن بر متر | ثابت کل فنر برای خمش خارج از صفحه |
f1 | sqrt(k_tot2/m0)/2/pi | 45038 1/s | فرکانس حالت حسی تخمینی |
فرکانس حالت حسی تخمینی 45 کیلوهرتز نیز خیلی دور از مقدار محاسبه شده 41 کیلوهرتز نیست، به خصوص با توجه به پیکربندی پیچیده خمشی و پیچشی حالت حسی. اکنون یک مطالعه حوزه فرکانس پیش تنیده برای محاسبه دامنه AC حالت درایو و سیگنال AC حالت حسی به عنوان تابعی از سرعت چرخش انجام می دهیم. ابتدا فرکانس حالت درایو را از نتیجه مطالعه قبلی در جدول پارامتر وارد کنید.
پارامترهای 5 – نتیجه مطالعه 2
1 | در نوار ابزار Home ، روی  پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای 5 – نتیجه از مطالعه 2 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
fd | 38262[Hz] | 38262 هرتز | فرکانس درایو (از فرکانس ویژه حالت درایو محاسبه شده) |
سپس مطالعه حوزه فرکانس پیش تنیده را تنظیم کنید. توجه داشته باشید که چگونه پارامتر AC_on برای روشن کردن درایو AC در مرحله مطالعه دوم (اختلال دامنه فرکانس) استفاده می شود.
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 ، مطالعات پیش‌تنظیم برای واسط‌های فیزیک انتخاب شده > دامنه فرکانس، پیش تنیده 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 3 – دامنه فرکانس پیش تنیده
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 3 – Prestressed Frequency Domain را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 3 – Prestressed Frequency Domain روی مرحله 1: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Study Settings را پیدا کنید . |
3 | تیک Include geometric nonlinearity را انتخاب کنید . |
مرحله 2: اختلال دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 2: Frequency Domain Perturbation کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اختلال دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Frequencies ، fd را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Study Extensions کلیک کنید . کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
5 | از لیست نوع Sweep ، همه ترکیبات را انتخاب کنید . |
6 |  روی افزودن کلیک کنید . |
7 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
AC_on (1 برای روشن کردن درایو AC، 0 در غیر این صورت) | 1 |
8 |  روی افزودن کلیک کنید . |
9 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
امگا (نرخ چرخش زاویه ای) | 0 100 | شما/ها |
10 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
استرس (جامد) 1
چند نمودار برای بررسی نتیجه ایجاد کنید. ابتدا به دامنه حالت درایو نگاه کنید.
جابجایی تصویر X – دامنه حالت درایو
1 | روی Stress (solid) 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات گروه طرح سه بعدی ، جابجایی تصویر X – دامنه حالت درایو را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، دامنه حالت Drive (µm) را تایپ کنید . |
5 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . از لیست Frame ، Material (X، Y، Z) را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
جلد 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره دامنه جابجایی Imag X – Drive mode را گسترش دهید ، سپس روی Volume 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text imag(u) را تایپ کنید . |
تغییر شکل
1 | در پنجره Model Builder ، گره Volume 1 را گسترش دهید ، سپس روی Deformation کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x-component ، imag(u) را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی y-component ، imag(v) را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن z-component ، imag(w) را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار جابجایی Imag X – درایو حالت دامنه ، روی  Plot کلیک کنید . |
می بینیم که دامنه حالت درایو حدود 2.4 um است. این را می توان با یک تخمین با استفاده از یک فرمول تحلیلی مقایسه کرد. این تخمین خوبی از 2.2 um می دهد (دستورالعمل های زیر را ببینید). فرمول دامنه به عنوان تابعی از نیروی اعمالی، ضریب Q و ثابت فنر را می توان در کتاب های درسی استاندارد مانند Ref. 2 (پیوست ب).
تعاریف جهانی
پارامترهای 6 – دامنه حالت درایو را تخمین بزنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای 6 – تخمین دامنه حالت درایو را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
n_همپوشانی ها | 2*n_combs*4 | 64 | تعداد کل الکترودهای درایو شانه همپوشانی دارند |
F_comb_dc | n_overlaps*epsilon0_const*t_beam*Vcomb^2/(2*gap_combs) | 6.12E-6 N | نیروی شانه DC |
F_comb_ac | 2*F_comb_dc*V_ac/Vcomb | 6.12E-7 N | نیروی شانه AC |
u_ac0 | F_comb_ac*Q/k_tot | 2.17E-6 متر | دامنه AC حالت درایو تخمینی |
برای مشاهده پاسخ حالت حسی چند نمودار ایجاد کنید.
نتایج
جابجایی Z واقعی – بدون چرخش
1 | در پنجره Model Builder ، روی Stress (solid) 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، جابجایی Z واقعی – بدون چرخش را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مقدار پارامتر (Omega (deg/s)) ، 0 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . از لیست Frame ، Material (X، Y، Z) را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
جلد 1
1 | در پنجره Model Builder ، جابجایی Real Z – No rotation node را گسترش دهید، سپس روی Volume 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، w را تایپ کنید . |
4 | تیک Compute differential را پاک کنید . |
تغییر شکل
1 | در پنجره Model Builder ، گره Volume 1 را گسترش دهید ، سپس روی Deformation کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن z-component ، w*1e3 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Real Z displacement – No rotation ، روی  Plot کلیک کنید . |
جابجایی Z واقعی – چرخش
1 | در پنجره Model Builder ، روی Real Z displacement – No rotation کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات گروه طرح سه بعدی ، Real Z Displacement – Rotation را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مقدار پارامتر (Omega (deg/s)) ، 100 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Real Z Displacement – Rotation ، روی  Plot کلیک کنید . |
جابجایی Z واقعی – سیگنال حس خالص
1 | روی Real Z Displacement – Rotation کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، جابجایی Z واقعی – سیگنال حس خالص را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، دامنه حالت حس (µm) را تایپ کنید . |
جلد 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره سیگنال Real Z displacement – Net sens را گسترش دهید ، سپس روی Volume 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، w-withsol(‘sol4’,w,setind(Omega,1)) را تایپ کنید . |
تغییر شکل
1 | در پنجره Model Builder ، گره Volume 1 را گسترش دهید ، سپس روی Deformation کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x-component ، u-withsol(‘sol4’,u,setind(Omega,1)) را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی y-component ، v-withsol(‘sol4’,v,setind(Omega,1)) را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن z-component ، (w-withsol(‘sol4’,w,setind(Omega,1)))*1e3 را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار Real Z displacement – Net sense signal ، روی  Plot کلیک کنید . |
با کلیک بر روی مرکز هر جرم اثبات در نمودار و مشاهده نتیجه در جدول ارزیابی سه بعدی ، می بینیم که دامنه حالت حسی حدود 0.20 نانومتر است. این را می توان با یک تخمین با استفاده از یک فرمول تحلیلی مقایسه کرد. این تخمین خوبی از 0.21 نانومتر می دهد (دستورالعمل های زیر را ببینید). محاسبه نیروی کوریولیس را می توان در کتاب های درسی استاندارد مانند Ref. 2 (فصل 22).
تعاریف جهانی
پارامترهای 7 – دامنه حالت حس را برآورد کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  پارامترها کلیک کنید و Add>Parameters را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، پارامترهای 7 – تخمین دامنه حالت حس را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Parameters را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
fs | 41129[Hz] | 41129 هرتز | فرکانس ویژه حالت حس محاسبه شده |
k_from_fd | m0*(2*pi*fd)^2 | 128.72 نیوتن بر متر | ثابت کل فنر از فرکانس حالت محاسباتی درایو |
u_ac0_from_fd | F_comb_ac*Q/k_from_fd | 2.3772E – 6 متر | حالت درایو دامنه AC از فرکانس محاسبه شده |
v_ac0_from_fd | u_ac0_from_fd*2*pi*fd | 0.5715 متر بر ثانیه | دامنه سرعت حالت رانندگی از فرکانس محاسبه شده |
F_c | 2*m0*v_ac0_from_fd*100[deg/s] | 4.4431E-9 N | نیروی کوریولیس |
k_from_fs | m0*(2*pi*fs)^2 | 148.74 نیوتن بر متر | ثابت فنری از فرکانس حالت حسی محاسبه شده |
u_s_at_fs | F_c*Q/k_from_fs | 1.4936E-8 متر | اگر در فرکانس حسی هدایت شود، دامنه حالت حسی |
u_s | u_s_at_fs/sqrt(1+Q^2*(fd/fs-fs/fd)^2) | 2.0651E-10 متر | دامنه حالت حسی تخمینی در فرکانس درایو |
به عنوان جایگزینی برای خواندن مقادیر از نمودارها، در مراحل زیر نحوه استفاده از ابزار Evaluation Group برای ارزیابی مقادیر جابجایی را نشان می‌دهیم. ابتدا یک عملگر متوسط ایجاد کنید و راه حل را به روز کنید تا عملگر جدید ایجاد شده توسط مجموعه داده راه حل شناسایی شود.
تعاریف
میانگین 1 – الکترودهای پایین تر
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کنید و میانگین را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای میانگین ، میانگین 1 – الکترودهای پایین را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | در قسمت متنی نام اپراتور ، aveoppp را تایپ کنید . |
4 | بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
5 | از لیست Selection ، Union 7 – Lower electrode effect area را انتخاب کنید . |
مطالعه 1 – ثابت
در نوار ابزار مطالعه ، روی Update Solution کلیک کنید .
Update Solution کلیک کنید .نتایج
گروه ارزشیابی 1 – مطالعه 1 – ثابت
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  Evaluation Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه ارزیابی ، ارزیابی گروه 1 – مطالعه 1 – ثابت را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
ارزیابی جهانی 1
1 | روی Evaluation Group 1 – Study 1 – Stationary کلیک راست کرده و Global Evaluation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ارزیابی جهانی ، بخش عبارات را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
aveoppp(w) | میکرومتر | میانگین جابجایی Z |
4 | در نوار ابزار ارزیابی 1 – مطالعه 1 – Stationary ، روی  Evaluate کلیک کنید . |
به استفاده از ابزار گروه ارزیابی برای ارزیابی دامنه های حالت درایو و حالت حسی برای مطالعه حوزه فرکانس پیش تنیده ادامه دهید.
علاوه بر این، حساسیت را بر حسب تغییر ظرفیت حسی در نرخ چرخش، بر حسب واحد aF/(deg/s) محاسبه کنید. دو گزینه در زیر استفاده می شود. اولین مورد، ظرفیت خازنی در واحد سطح متغیر C_A را که قبلاً در ناحیه مؤثر الکترودهای پایینی تعریف شده بود، ادغام می کند. به استفاده از متغیر علامت برای سیگنال AC، و استفاده از کادر بررسی دیفرانسیل محاسبه برای ارزیابی دامنه سیگنال کوچک صحیح متغیر C_A ، که تابعی غیرخطی از متغیرهای وابسته است، توجه داشته باشید.اپراتور را می توان با پاک کردن کادر انتخاب استفاده کرد). یکی دیگر تغییر ظرفیت را با گرفتن مشتق ظرفیت صفحه موازی تحلیلی با توجه به اندازه شکاف و ضرب در دامنه حالت حسی تخمین می‌زند. هر دو روش نتایج بسیار مشابهی تولید کردند. ارزیابی دامنه ظرفیت حسی بدون تقسیم بر نرخ چرخش، همانطور که در ردیف آخر جدول ارزیابی کلی نشان داده شده است، می تواند مفید باشد.
مطالعه 3 – دامنه فرکانس پیش تنیده
در نوار ابزار مطالعه ، روی Update Solution کلیک کنید .
Update Solution کلیک کنید .نتایج
گروه ارزیابی 2 – مطالعه 3 – دامنه فرکانس پیش تنیده
1 | در پنجره Model Builder ، روی Evaluation Group 1 – Study 1 – Stationary کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه ارزیابی ، ارزیابی گروه 2 – مطالعه 3 – دامنه فرکانس پیش تنیده را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ها ، مطالعه 3 – دامنه فرکانس پیش تنیده /راه حل 4 (sol4) را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب پارامتر (Omega) ، گزینه Last را انتخاب کنید . |
ارزیابی جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Evaluation Group 2 – Study 3 – Prestressed Frequency Domain را گسترش دهید ، سپس روی Global Evaluation 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ارزیابی جهانی ، بخش عبارات را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
aveoppp(تصویر(نشانه*u)) | میکرومتر | دامنه حالت درایو |
aveoppp(واقعی(علامت*w)) | میکرومتر | دامنه حالت حس |
intoppp(sign*C_A)/Omega/1[aF/(deg/s)] | 1 | حساسیت (aF/(درجه/ثانیه)) |
-aveoppp(real(sign*w))*epsilon0_const*intoppp(1)/t_anchor^2/Omega/1[aF/(deg/s)] | 1 | حساسیت تخمینی |
intoppp(sign*C_A) | از | دامنه ظرفیت حسی |
4 | تیک Compute differential را انتخاب کنید . |
5 | در نوار ابزار ارزیابی گروه 2 – مطالعه 3 – دامنه فرکانس پیش تنیده ، روی  ارزیابی کلیک کنید . |
