INSTRUKCJA DO LABORATORIUM



Podobne dokumenty
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN

Uchwyt w płaskim stanie napręŝenia

Instrukcja konfiguracji usługi Wirtualnej Sieci Prywatnej w systemie Mac OSX

Uchwyt w płaskim stanie napręŝenia

Camspot 4.4 Camspot 4.5

Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture 11. Spectral Embedding + Clustering

t Rysunek 2: Wykres drgań podstawy wspornika u(t)

Lecture 18 Review for Exam 1

How to share data from SQL database table to the OPC Server? Jak udostępnić dane z tabeli bazy SQL do serwera OPC? samouczek ANT.

Pierwsze zastosowanie pakietu ANSYS Rama przestrzenna

Nazwa projektu: Kreatywni i innowacyjni uczniowie konkurencyjni na rynku pracy

Zaawansowane metody MES

ARNOLD. EDUKACJA KULTURYSTY (POLSKA WERSJA JEZYKOWA) BY DOUGLAS KENT HALL

OpenPoland.net API Documentation

deep learning for NLP (5 lectures)

ANALIZA USTALONEGO PRZEPŁYWU CIEPŁA W TARCZY ZA POMOCĄ PROGRAMU ANSYS. Piotr Mika, Marek Słoński

OSTC GLOBAL TRADING CHALLENGE MANUAL

USB firmware changing guide. Zmiana oprogramowania za przy użyciu połączenia USB. Changelog / Lista Zmian

EaglePCB_2_FreeCAD (beta)

Pomoc do programu konfiguracyjnego RFID-CS27-Reader User Guide of setup software RFID-CS27-Reader

Assignment 3.1 (SA and LA)

Laboratorium. Podstaw Wibroakustyki. Witold Kubiak, Andrzej Młotkowski, Paweł Witczak

Analiza obciążeń belki obustronnie podpartej za pomocą oprogramowania ADINA-AUI 8.9 (900 węzłów)

Realizacja systemów wbudowanych (embeded systems) w strukturach PSoC (Programmable System on Chip)

Zmiany techniczne wprowadzone w wersji Comarch ERP Altum

LED PAR 56 7*10W RGBW 4in1 SLIM

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z metody elementów skończonych w programie ADINA

Raport bieżący: 44/2018 Data: g. 21:03 Skrócona nazwa emitenta: SERINUS ENERGY plc

Zasady rejestracji i instrukcja zarządzania kontem użytkownika portalu

Warsztat: Infoblox DNS Firewall & DNS Infoblox Threat Analytics. Czyli jak w godzinę ochronić użytkowników.

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z metody elementów skończonych w programie ADINA

Volcano MC-GM4 OPTICAL MOUSE USER S MANUAL MODECOM

INSTRUKCJE JAK AKTYWOWAĆ SWOJE KONTO PAYLUTION

Google Fusion Tables?

Installation of EuroCert software for qualified electronic signature

Volcano MC-GMX4 OPTICAL MOUSE USER S MANUAL MODECOM

1. W systemie Windows przejdź do Panel sterowania> Sieć i Internet> Centrum sieci i udostępniania.

1.Otwieranie modelu Wybierz opcję Otwórz. W oknie dialogowym przechodzimy do folderu, w którym znajduje się nasz model.

Revenue Maximization. Sept. 25, 2018

Wprowadzenie do psql i SQL. Język komend psql. Podstawy instrukcji SELECT

Analiza obciążeń baneru reklamowego za pomocą oprogramowania ADINA-AUI 8.9 (900 węzłów)

USB firmware changing guide. Zmiana oprogramowania za przy użyciu połączenia USB. Changelog / Lista Zmian

GerbView. 20 grudnia 2015

TTIC 31210: Advanced Natural Language Processing. Kevin Gimpel Spring Lecture 8: Structured PredicCon 2

User s manual for icarwash

Aktualizacja Oprogramowania Firmowego (Fleszowanie) Microprocessor Firmware Upgrade (Firmware downloading)

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie

klikamy Next 4. Wybieramy zgodność z systemem Virtual Machine hardware compatibility z listy zaznaczamy Workstation 6 Next 5.

Hard-Margin Support Vector Machines

ROZWIĄZANIE PROBLEMU USTALONEGO PRZEPŁYWU CIEPŁA W SYSTEMIE ABAQUS/CAE Student Edition 6.7-2

Informatyka I : Tworzenie projektu

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie

Analiza obciążeń baneru reklamowego za pomocą oprogramowania ADINA-AUI 8.9 (900 węzłów)

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie

Proposal of thesis topic for mgr in. (MSE) programme in Telecommunications and Computer Science

DM-ML, DM-FL. Auxiliary Equipment and Accessories. Damper Drives. Dimensions. Descritpion

2017 R. Robert Gajewski: Mathcad Prime 4. Solution of examples Rozwiązania przykładów

CWF - Piece komorowe ogólnego przeznaczenia

Rev Źródło:

ANSYS Opis wybranych rozkazów Utility Menu i przycisków pasków narzędziowych

Rozmowa kwalifikacyjna z pracodawcą po angielsku str. 4 Anna Piekarczyk. Od Wydawcy

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA KATEDRA MECHANIKI I PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN

Steps to build a business Examples: Qualix Comergent

Temat: Komputerowa symulacja procesu wytłaczania w programie ANSYS LS-DYNA

ERASMUS + : Trail of extinct and active volcanoes, earthquakes through Europe. SURVEY TO STUDENTS.

WENYLATORY PROMIENIOWE ROOF-MOUNTED CENTRIFUGAL DACHOWE WPD FAN WPD

MaPlan Sp. z O.O. Click here if your download doesn"t start automatically

OPRAWY I CZÊŒCI ZNORMALIZOWANE DO T OCZNIKÓW

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Numeryczne metody analizy konstrukcji

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

HAPPY ANIMALS L01 HAPPY ANIMALS L03 HAPPY ANIMALS L05 HAPPY ANIMALS L07

HAPPY ANIMALS L02 HAPPY ANIMALS L04 HAPPY ANIMALS L06 HAPPY ANIMALS L08

Instructions for student teams

Gradient Coding using the Stochastic Block Model

How to translate Polygons

Katowice, plan miasta: Skala 1: = City map = Stadtplan (Polish Edition)

How to Connect a Siretta Industrial Router to a VPN Tunnel Using OpenVPN Protocol

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z metody elementów skończonych w programie ADINA

Strona główna > Produkty > Systemy regulacji > System regulacji EASYLAB - LABCONTROL > Program konfiguracyjny > Typ EasyConnect.

Office 365 Midsize Business

PODSTAWY I ZASTOSOWANIA INśYNIERSKIE MES

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urządzenia systemu ETCS

USB firmware changing guide. Zmiana oprogramowania za przy użyciu połączenia USB. Changelog / Lista Zmian

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie

y = The Chain Rule Show all work. No calculator unless otherwise stated. If asked to Explain your answer, write in complete sentences.

Instrukcja obsługi User s manual

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2015/2016

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urzadzenia systemu ETCS

PassMark - CPU Benchmarks - List of Benchmarked CPUs

MAGNESY KATALOG d e s i g n p r o d u c e d e l i v e r

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie

Home Software Hardware Benchmarks Services Store Support Forums About Us

Wojewodztwo Koszalinskie: Obiekty i walory krajoznawcze (Inwentaryzacja krajoznawcza Polski) (Polish Edition)

TACHOGRAPH SIMULATOR DTCOSIM

Blow-Up: Photographs in the Time of Tumult; Black and White Photography Festival Zakopane Warszawa 2002 / Powiekszenie: Fotografie w czasach zgielku

Stargard Szczecinski i okolice (Polish Edition)

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY w Szczecinie

Transkrypt:

instrukcja jest dystrybuowana bezpłatnie PIEZORESISTIVE PRESSURE SENSOR Laboratory #4 Updated: 14/12/2014 INSTRUKCJA DO LABORATORIUM ~ 1 ~

Aim of the exercise The aim of this exercise is to design a piezoresistive pressure sensor based on a silicon membrane and perform its electro-mechanical simulation. All dimensions are rescaled in order to achieve better convergence. Modeling and simulation 1. Change directory and jobname File Change directory Select working folder File Change jobname Type membr 2. Create a 3-D model of FULL SQUARE membrane with following dimensions: thickness = 5 μm length = 600 μm Preprocessor Modeling Create Volumes Block By Dimensions X1, X2 = 0, 600 Y1, Y2 = 0, 600 Z1, Z2 = 0, 5 3. Define material model Preprocessor Material Props Material Models Select: Structural Linear Elastic Isotropic Type: EX = 130 kpa PRXY = 0.278 DENSITY = 2330E-18 g/μm 3 4. Define Element for meshing Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete Select: Coupled Field 10 NODE 227 Click OK Select Options Choose Analysis Type as Piezoresistive (K1) ~ 2 ~

5. Define size control for meshing Select: Plot Lines Preprocessor Meshing Size Ctrl Manual Size Lines Picked Lines Select corresponding lines and enter following values: Horizontal edges (8) o NDIV = 15 o SPACE = -5 Vertical edges (4) o NDIV = 2 o SPACE = leave empty 6. Perform meshing Preprocessor Meshing Mesh Tool Select: Shape = Tet + Free Click Mesh and click Pick All 7. Refine mesh where a piezoresistor will be placed Select: Plot Nodes Pick node with following coordinates: X = 0, Y = 300, Z = 0 (it should be bottom node) Select Entities Select: Nodes, By Location, X coordinates, type 0, From Full and click Apply Select: Nodes, By Location, Y coordinates, type 300, Reselect and click Apply Select: Nodes, By Location, Z coordinates, type 0, Reselect and click OK Select: Plot Nodes Preprocessor Meshing Modify Mesh Refine At Nodes click Pick All. Select: LEVEL = 5 (maximum) and click OK Save the project ~ 3 ~

8. Apply following loads Clamping Solution Define Loads Apply Structural Displacement On Areas Select all vertical areas, where the membrane is clamped. Select All DOF and type VALUE = 0 Pressure Solution Define Loads Apply Structural Pressure On Areas Select top horizontal area and type VALUE = 0.1 Pa 9. Define simulation type Solution Analysis Type New Analysis Select: Static 10. Solve Solution Solve Current LS Click OK and wait until the simulation is completed 11. Save database File Save as.. type the file name (membr.db) 12. Checking the solution General Postproc Plot results Contour plot Nodal solution Select: Nodal solution DOF solution Z-component of displacement You should obtain the deflection of your membrane ~ 4 ~

1 NODAL SOLUTION STEP=1 SUB =1 TIME=1 UZ (AVG) RSYS=0 DMX =5.55277 SMN =-5.55275 DEC 11 2014 13:01:37 MN Z Y X MX -5.55275-4.93578-4.31881-3.70184-3.08486-2.46789-1.85092-1.23395 -.616973 0 13. Start new database File Clear & Start new do not read the file File Change jobname Type piezo 14. Create a 3-D model of FULL piezoresistor with following dimensions: length = 30 μm width = 3 μm thickness = 1 μm Preprocessor Modeling Create Volumes Block By Dimensions X1, X2 = 0, 30 Y1, Y2 = 298.5, 301.5 Z1, Z2 = 0, 1 ~ 5 ~

15. Define material model Preprocessor Material Props Material Models Select: Structural Linear Elastic Isotropic Type: EX = 130 kpa PRXY = 0.278 DENSITY = 2330E-18 g/μm 3 Select: Electromagnetics Resistivity Constant Type: RSVX = 7.8E-8 Ω/m Select: Piezoresistivity Piezoresistive matrix Select piezoresistive stress matrix and fill the table with following values: X-X /Y-Y/Z-Z = 6.5E-5 Pa -1 X-Y/X-Z/Y-X/Z-X/Y-Z/Z-Y = -1.1E-5 Pa -1 XY-XY/YZ-YZ/XZ-XZ = 138.1E-5 Pa -1 16. Define element for meshing Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete Select: Coupled Field 20 NODE 226 Click Apply Select: Structural Mass Solid 20 NODE 186 Click OK Select element 226 and click Options Choose Analysis Type as Piezoresistive (K1) 17. Define size control for meshing Select: Plot Lines Preprocessor Meshing Size Ctrl Manual Size Lines Picked Lines Select corresponding lines and enter following values: Along X-axis (4 the longest lines) NDIV = 15 Along Y-axis (4) NDIV = 5 Along Z-axis (4 the smallest lines) NDIV = 2 ~ 6 ~

18. Perform meshing Preprocessor Meshing Mesh Tool Select: Shape = Hex + Mapped Click Mesh and click Pick All 19. Save database File Save as.. type the file name (piezo.db) 20. Apply voltage Solution Define Loads Apply Electric Boundary Voltage On Areas Select one of transversal area and type VOLT = 3 V Solution Define Loads Apply Electric Boundary Voltage On Areas Select second of transversal area and type VOLT = 0 V 21. Define simulation type Solution Analysis Type New Analysis Select: Static 22. Solve Solution Solve Current LS Click OK and wait until the simulation is completed 23. Read current density through piezoresitor General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal Solution Select: Nodal solution Conduction current density C. c. d. vector sum General Postproc List Results Nodal Solution Select: Nodal solution Conduction current density C. c. d. vector sum ~ 7 ~

Find maximum value. Remember this value! This is the current density for non-stressed piezoresistor. 1 NODAL SOLUTION STEP=1 SUB =1 TIME=1 JCSUM (AVG) RSYS=0 SMN =.128E+07 SMX =.128E+07 DEC 11 2014 14:11:10 MN MX 24. Write nodes for sub-modeling Preprocessor Modeling Create Nodes Write Node File Type filename as piezo.node 25. Resume membrane database File Resume from membr.db 26. Read results for the membrane deflection General Postproc Data & File Opts Tick: Read single results file and type: membr.rst Click OK ~ 8 ~

27. Setting last set of results General Postproc Read Results Last Set 28. Initiate cut boundary interpolation General Postproc Submodeling Interpolate DOF Select: Fname1 piezo.node, Type: Fname2 piezo.cbdo, Click OK. 29. Resume piezo database File Resume from piezo.db 30. Apply cut boundary DOF Set the marker on the Solution command! Select: File Read input from piezo.cbdo 31. Specify that DOF constraint values are to be accumulated Preprocessor Loads Define Loads Settings Replace vs Add Constraints Select UX, UY and UZ 32. Apply voltage Solution Define Loads Apply Electric Boundary Voltage On Areas Select one of transversal area and type VOLT = 3 V Solution Define Loads Apply Electric Boundary Voltage On Areas Select second of transversal area and type VOLT = 0 V 33. Solve Solution Solve Current LS ~ 9 ~

Click OK and wait until the simulation is completed 34. Read current density through piezoresitor General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal Solution Select: Nodal solution Conduction current density C. c. d. vector sum General Postproc List Results Nodal Solution Select: Nodal solution Conduction current density C. c. d. vector sum Find maximum value. Compare this value with the previous one. This is the current density for stressed piezoresistor. How does piezoresistor resistance changed? 1 NODAL SOLUTION STEP=1 SUB =1 TIME=1 JCSUM (AVG) RSYS=0 DMX =.364998 SMN =.128E+07 SMX =.132E+07 MNMX DEC 11 2014 13:58:06.128E+07.128E+07.129E+07.129E+07.130E+07.130E+07.131E+07.131E+07.132E+07.132E+07 END OF LAB #4 ~ 10 ~