Ordnungsreduktion von elektrostatisch-mechanischen Finite Elemente Modellen für die Mikrosystemtechnik

• Main Author: Bennini, Fouad
• Other Authors: TU Chemnitz, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: Universitätsbibliothek Chemnitz 2005
• Subjects: Komponentensimulation; Makromodeling; Makromodellierung; Modul Decomposition; Multiphysics; Reduced Order Modeling; System Level Simulation; Systemsimulation; modale Superposition; ddc:620; Koordinatentransformation; Ordnungsreduktion
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200501368; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200501368; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/5058/data/Dissertation_FBennini.pdf; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/5058/20050136.txt

In der vorliegenden Arbeit wird eine Prozedur zur Ordnungsreduktion von Finite Elemente Modellen mikromechanischer Struktur mit elektrostatischem Wirkprinzip entwickelt und analysiert. Hintergrund der Ordnungsreduktion ist eine Koordinatentransformation von lokalen Finite Elemente Koordinaten in globale Koordinaten. Die globalen Koordinaten des reduzierten Modells werden durch einige wenige Formfunktionen beschrieben. Damit wird das Makromodell nicht mehr durch lokale Knotenverschiebungen beschrieben, sondern durch globale Formfunktionen, welche die gesamte Deformation der Struktur beeinflussen. Es wird gezeigt, dass Eigenvektoren der linearisierten mechanischen Struktur einfache und effiziente Formfunktionen darstellen. Weiterhin kann diese Methode für bestimmte Nichtlinearitäten und für verschiedene in Mikrosystemen auftretende Lasten angewendet werden. Das Ergebnis sind Makromodelle, die über Klemmen in Systemsimulatoren eingebunden werden können, die Genauigkeiten einer Finite Elemente Analyse erreichen und für Systemsimulationen typische Laufzeitverhalten besitzen.