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实验课出勤/实验结果检平时上课出勤查/实验报告/期中测试及表现（20%） （30%） 课程结业试题 课程最终理论/设计/总结报告 成绩 （50%） 上面表格为该课程最终成绩记入方法。

2012/2013学年 第2学期

《MEMS CAD》课程结业试题

学 院： 电子与计算机科学技术学院 班级及学号：

姓 名：

本结业试题包括：

一、理论部分；

二、综合设计实验部分； 三、本课程主要内容总结报告。

理论试题部分 （40分） 综合设计实验仿真部分 课程总结报告 （40分） （20分） 总分

提交截止时间：2013年5月20日中午12：00点。

任课教师：谭秋林 E-mail: tanqiulin.99@163.com

2013-5-10

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一、理论部分

1、按您的理解，请阐述运用ANSYS软件进行分析求解问题的基本步骤和思路。结合本专业，谈谈其在所学专业中的应用。 （10分） 2、分别阐述INTELLISUITE和 L-EDIT软件在微电子学专业中的作用和能完成的任务。说明用INTELLISUITE软件分析仿真工程问题时的基本步骤。 （16分） 3、请阐述用完全法（Full）进行多步载荷下的工程问题的求解基本思路与方法。（6分） 4、按您的理解，请预测国内以及欧洲等发达国家在未来十年后MEMS CAD技术的发展情况，目前中国与欧洲等发达国家存在的差距和需解决的技术瓶颈问题。 （8分）

二、请您针对本课程主要内容拟写总结报告，报告的第一部分为本课程的主要内容总结，第二部分请您谈谈你对本课程学习的认识与体会。本题要求图片不能太大，该题总页数不能超过6页。 （20分）

三、综合性设计实验： （与第二题，任选做一题）

（a）正视图 （b）俯视图

图1 高量程加速度传感器结构

图2 结构截面图及参数说明

题意：上图为一高g值加速度传感器结构示意图，四端固支梁岛结构截面图如图2所示，各结构参数定义如下：

梁长a1； 梁宽a2； 梁厚h1； KOH腐蚀深度h2； KOH腐蚀形成<111>与<100>的夹角θ，??54.74； 质量块长/宽a2； 质量块厚H，H?h1?h2；

? 2

质量块下表面边长s，s?a2?2(h2/tan?)； 梁 长度 宽度 厚度 （a1） （a2） （h1） 尺寸 （μm） 600 1050 80 顶部 长度/宽度 （a2） 1050 质量块 边框 底部 顶部 厚度 长度/宽度 宽度 （H） （s） （c1） 598 395 800 底部 结构整体 宽度 长度/宽（c2） 度 577 3850 单晶硅的材料参数

参数 硅 求解：

1）建立高g值传感器模型； ------------（10分） 2）对模型加载边界条件全约束和150000g的加速度，然后进行ANSYS求解分析，查看结构各部分的受力状况； ---------（10分）

3）求解六阶模态，并在word文档中保存其前六阶模态云图； --（10分） 4）采用完全法对高g值加速度传感器模型进行瞬态分析。在结构敏感方向上（Z方向）加载一个持续时间为20μs的冲击加速度，值为200000g。将载荷分为50个子步，画出其敏感质量块端部的最大位移曲线。 ----（10分）

?（Kg/um3） 2．33*10-15 EX（N*um-2） 1.7*105 PRXY 0.3 一、理论部分

1、按您的理解，请阐述运用ANSYS软件进行分析求解问题的基本步骤和思路。结合本专业，谈谈其在所学专业中的应用。

基本步骤和思路：

1) 通过对问题描述的分析和构思，对要建立的模型有一个整体的框架，对如何建立，

怎么样建立要有充分的认识；

2) 做好分析工作后，才去适当的方法，建立实体模型。建模方法有自底向上（首先

建立关键点，用这些点建立线、面等）和自顶向下（首先定义体（或面），然后对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状）；

3) 对模型进行网格化分，形成有限元模型。其中网格划分包括自由式网格划分和映

射式网格划分；

4) 对有限元模型施加约束与载荷进行求解分析，其中包括静力学分析，模态分析以

及瞬态分析等；

5) 进入后处理器，获得计算结果，并对结果进行分析与观察。

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