[发明专利]电容式微加工超声传感器三类薄膜模型的有限元分析方法在审
| 申请号： | 201810233318.2 | 申请日： | 2018-03-21 |
| 公开（公告）号： | CN108520110A | 公开（公告）日： | 2018-09-11 |
| 发明（设计）人： | 姚智伟;张雪晴;孙伟杰 | 申请（专利权）人： | 华南理工大学 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人： | 李斌 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种电容式微加工超声传感器三类薄膜模型的有限元分析方法，步骤如下：对模型进行有限元前处理，首先选择满足条件的单元，用来模拟实际问题中的结构，然后定义实常数和材料常数，建立振动薄膜的三维有限元模型，并对模型进行网格划分；进行模型的分析计算，确定模型的分析类型，给模型施加边界条件，给结构施加静电力载荷，并对模型进行求解；对模型进行有限元后处理，对模型的分析计算完成以后，需要显示求解的结果，并对结果进行观察及分析。该方法提出了ANSYS有限元模型及三类薄膜模型，同时使用有限元方法对电容式微加工超声传感器(CMUT)的运行情况进行模拟，分析了CMUT不同薄膜结构对其性能的影响。 | ||
| 搜索关键词： | 超声传感器 薄膜模型 电容 分析计算 分析 求解 加工 三维有限元模型 施加 后处理 薄膜结构 边界条件 材料常数 满足条件 实际问题 振动薄膜 静电力 前处理 实常数 元模型 网格 观察 | ||
【主权项】：
1.一种电容式微加工超声传感器三类薄膜模型的有限元分析方法，电容式微加工超声传感器包括顶部电极、振动薄膜、边缘支撑体、空腔、绝缘层、掺杂的硅基座，其中，振动薄膜是电容式传感器核心部件，边缘支撑体用于支撑薄膜和顶部电极，形成空腔；绝缘层对传感器起保护作用，防止上下极板相接触时损坏传感器；掺杂的硅基座具有良好导电性能作为底部电极，其特征在于，所述的有限元分析方法包括以下步骤：S1、对模型进行有限元前处理，首先选择满足条件的单元，用来模拟实际问题中的结构，然后定义实常数和材料常数，建立振动薄膜的三维有限元模型，并对模型进行网格划分；S2、进行模型的分析计算，确定模型的分析类型，给模型施加边界条件，给结构施加静电力载荷，并对模型进行求解；S3、对模型进行有限元后处理，对模型的分析计算完成以后，需要显示求解的结果，并对结果进行观察及分析。
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