research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Modeling and study the Physical properties of a Thermal Actuator for Micro-Electromechanical systems (MEMS) Applications
تصميم ودراسة الخصائص الفيزياوية للمشغل الحراري المستخدم في التطبيقات الكهروميكانيكية الدقيقة

Author: Kameil Ail Jassim كامل علي جاسم
Journal: Tikrit Journal of Pure Science مجلة تكريت للعلوم الصرفة ISSN: 18131662 Year: 2011 Volume: 16 Issue: 4 Pages: 223-229
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Loading...
Loading...
Abstract

The paper introduces a study of one of the most components coupled in the Micro-electromechanical system (MEMS) devices, the thermal actuator. In this study a type of micro thermal actuators modeled by commercial finite element analysis (FEA) package ANSYS.The study includes design of polysilicon micro thermal actuator and study of thermal and mechanical actuating by an electrical load. A potential difference applied across the electrical connection pads induces a current to flow through the arm and blade. The current flow and the resistivity of the polysilicon produce Joule heating (I2R) in the arm blade. The Joule heating causes the arm and the blade to heat up. Temperatures in the range of 700 - 1000 oK generated. These temperatures produce thermal strain and thermally induced deflections. All the results of nodal temperatures and mechanical deflections listed and the maximum and minimum values illustrated for each reaction using the nodal solution contour plots and graphs. The Electric potential- Nodal temperature, and Nodal Temperature-Deflection curves graphed to illustrate the behavior of electro-thermal mechanical inducing.

يتناول البحث الحالي دراسة أحد اكثر العناصر المهمة في الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة، وهو المشغل الحراري المستخدم في اجهزة السيطرة والعمليات الدقيقة (كالتطبيقات الالكترونية الدقيقة). استخدمت برمجية الأنسس في تصميم نوع من المشغلات الحرارية المكونة من مادة البولي سيليكون، وتمت دراسة التأثير الحراري والميكانيكي الناتج على مادة المشغل عند تسليط حمل كهربائي. حيث تم تسليط فرق جهد متزايد بصورة تدريجية مع الزمن (1-5 فولت لكل ثانية) على طرفي المشغل، وخلال مرور التيار عبر المشغل تولدت طاقة حرارية بسبب مقاومة المادة للتيار (I2R) مما سبب تسخين ذراع المشغل بحدود (700- 1000 Ko ) تقريباً. درجة الحرارة المتزايدة سببت تمدد غير متكافئ في اذرع المشغل مما ادى إلى انحراف شفرة المشغل (الذراع العريضة) نحو جهتها. وقد تم حساب قيم الحرارة الناتجة عبر المشغل وحسبت أعلى درجات الحرارة والانحراف عند طرف الشفرة. كذلك تم رسم منحني فرق الجهد الكهربائي مع درجات الحرارة العقدية المتولدة، ومنه رُسم منحني درجات الحرارة العقدية مع الانحراف الميكانيكي الناتج، كذلك رسمت نتائج التدفق الحراري عبر النموذج بأكمله بالإضافة إلى الرسوم الكنتورية لكل من فرق الجهد، درجات الحرارة العقدية، والإنحراف الميكانيكي.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2011 (1)