CoventorWare World-Class机电耦合分析
CoventorWare在仿真静电场电容、静电力、非线性、诸如Pull-in、Pull-out、spring softening等机电耦合效应方面,因绝无仅有的精确性和效率受到广泛赞誉。别的有限元工具需要对移动不见周围的空间gap划分网格,这种方法在表面接触时会伴随网格重生及鲁棒性问题,而且平行板电容的气隙网格单元,忽略了静电场的边缘场效应,导致求解结果欠准确。CoventorWare采用混合的有限元/边界元(FEM/BEM)算法,可以精确快速地进行机电耦合分析。
BEM/FEM混合机电耦合
CoventorWare被广泛认为可以精确模拟静电电容和力,以及非线性、耦合的机电效应,如拉入、提离和静电弹簧软化。CoventorWare使用了一种混合的有限元/边界元(FEM/BEM)方法,避免了对精度和效率的折衷。
大多数商业上成功的MEMS设备依赖于静电场和运动机械部件之间的耦合作为其工作原理,无论是用于传感、驱动还是传感器。必须以极高的精度模拟这些静电场,以便准确地预测导出的量,如静电力、拉入/提离电压和静电弹簧软化。CoventorWare以其无与伦比的精度和效率在MEMS行业中广泛应用于模拟静电和耦合机电。
其他FEA工具提出了啮合要求,显著地降低了精度和速度:移动部件周围的截短空气区域必须用体积单元填充,网格必须随着设备移动而变形或重新生成,或者空气间隙必须用忽略静电边缘场的特殊静电单元填充。Coventor的混合BEM/FEM方法避免了这些折衷。
CoventorWare的混合BEM/FEM方法所需要的小得多的网格,通过简化模型准备和减少必须求解的自由度,大大节省了时间。更重要的是,边界元法是一种更精确的静电模拟方法。它不需要截断离器件有限距离的静电场或忽略边缘场效应。
图例:CoventorWare将静力学的边界元方法(BEM)与力学的有限元方法(FEM)耦合在一起,充分考虑了静电边缘效应,同时避免了与纯有限元方法相关的近似和更大的网格。