Structural Layout Optimization for MEMS Sensors and Actuators via Coupled PDEs

通过耦合偏微分方程优化 MEMS 传感器和执行器的结构布局

基本信息

批准号：
25556034
负责人：
Professor Dr. Jan Gerrit Korvink
金额：
--
依托单位：
Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2006
资助国家：
德国
起止时间：
2005-12-31 至 2011-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/25556034?language=en
关键词：
Structural Layout Optimization MEMS Sensors

项目摘要

The design process in microsystem technology is still largely based on intuition. This is in contrast to other engineering endeavours, and is largely attributed to the fact that the component micro sensors and micro actuators are inherently multiphysical devices and hence often counter-intuitive in behaviour and subject to complex manufacturing process related design constraints. In this project we want to contribute to remedying this situation. Based on a method to cast the layout optimization problem of a multiphysics scenario in terms of a set of partial differential equations, we evolve the design in time towards optimality. Key questions to address are the flexible and general handling of constraints, expressing the sensitivity analysis correctly, maintaining accuracy with mesh adaptivity, and finally testing the predictions of the algorithms and procedures on manufactured devices which provide physical measurement data for feedback. We believe that achieving these goals will greatly benefit the microsystem community, and will provide new insights into topology optimization.

微系统技术的设计过程仍然主要基于直觉。这与其他工程努力相反，主要归因于以下事实：组件微传感器和微执行器本质上是多物理设备，因此在行为上通常是反直觉的，并且受复杂的制造过程相关的设计约束。在这个项目中，我们希望为解决这种情况做出贡献。基于一种用一组部分微分方程来施放多物理方案的布局优化问题的方法，我们将及时的设计发展到最佳性。要解决的关键问题是对约束的灵活和一般处理，正确地表达了灵敏度分析，以网格适应性保持准确性，并最终测试了制成设备上算法和程序的预测，这些算法和程序为反馈提供了物理测量数据。我们认为，实现这些目标将极大地使微系统社区受益，并将为拓扑优化提供新的见解。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

OPTIMIZATION OF NO-MOVING PART FLUIDIC RESISTANCE MICROVALVES WITH LOW REYNOLDS NUMBER

DOI：
10.1109/memsys.2010.5442565
发表时间：
2010-01-01
期刊：
MEMS 2010: 23RD IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS, TECHNICAL DIGEST
影响因子：
0
作者：
Deng, Yongbo;Liu, Zhenyu;Korvink, Jan G.
通讯作者：
Korvink, Jan G.

Design Rule and Orientation Layout for MEMS Curved Beams on Silicon

硅基 MEMS 曲梁的设计规则和方向布局