דף הצגת פרוייקט מס': 226

תאריך: 14.10.01

שם הפרוייקט-עברית: חקירת מאמצים וכוחות פנימיים המתפתחים בפרופיל דו-מימדי החשוף לכוחות מתיחה ולחיצה בתוך התקן מיקרו-אלקטרו-מכני המבוסס על מפעיל פיזואלקטרי.

                   -אנגלית: Investigation of inner forces and strain in a 2-D profile  exposed to pieazoelectric MEMS actuator load       

שם המנחה: ד"ר שאול ניב        תואר: III    תפקיד: מנכ"ל

טלפון: 5348436-03   פקס: 5608930-03      טל' נייד: 209078-054

E-mail: galan@netvision.net.il 

תיאור הפרוייקט:    הפרוייקט מיועד לסטודנט אחד או שני סטודנטים. אחת הקונפיגורציות האפשריות לקבלת הגבר מכני של פרמטרים מסוימים בהתקני MEMS היא שימוש בדפורמציה המתקבלת בפרופיל דו-ממדי החשוף לכוחות לחיצה או מתיחה חיצוניים הפועלים עליו. היתרון הבולט בקונפיגורציה כזאת הוא שימוש מינימלי בצירים, מסבים וממשקים מכניים בין חלקים נעים שונים דבר שעושה את הקונפיגורציה הזאת לאטרקטיבית בתעשיית המזעור בכלל וה- MEMSבפרט. החיסרון העיקרי שבשיטה זו הוא המאמצים הפנימיים המתפתחים בפרופיל המבצע דפורמציה והסכנה לשבירתו או חציית מחסום האלסטיות שלו. במסגרת  הפרוייקט המוצע יבצע הסטודנט אנליזות על מספר קונפיגורציות של פרופילים דו-ממדיים בהם החתך יהיה שונה וכן בחלקם יעברו קדחים בגיאומטריות שונות לשליטה על התכונות המכניות שלהם. לסטודנט תוגדר הגיאומטריה המדויקת של  הפרופיל וכן צורת העיגון והרתימה שלו. הכוחות הפועלים עליו ומגבלות המפעיל (actuator) היוצר אותם. וכן תוצאות של ניסויים ואנליזות מקדימות שביצע ד"ר שאול ניב במסגרת עבודותיו. הסטודנט יפתח מודל של ההתקן ויבצע את האנליזות הבאות (בעזרת תוכנות  Analyzer ,Ansysאו כל תוכנה מוכרת אחרת).

במסגרת עבודה זו יכיר הסטודנט מבנים קלאסיים וחדשים המשמשים לתעשיית ה-MEMS ויחשף לתוכנות המאפשרות ביצוע אנליזות תוך שימוש בשיטות של אלמנטים סופיים (finite elements). הסטודנט ילמד לבצע אנליזת ממדים ויכיר כללים וחוקי מיזעור שונים. כמו-כן יחשף הסטודנט לבעיות של הזדקנות ושינוי תכונות של חומר וביצועי התקנים כפונקציה של זמן ותנאי סביבה שונים.    

מתודיקה

·       פיתוח מודל תיאורטי של הפרופיל.

·       חישוב מאמצים פנימיים, כוחות והעתקים בפרופיל.

·       מציאת צורות רתימה ועיגון אופטימליים.

·       הרצת סימולציות לבחינת המודל שפותח זאת לאחר בחירת רשת (mesh) מתאימה לגיאומטריה הנתונה.

·       חישוב המאמצים וההעתקים displacements)) בנקודות העיגון.

·       ביצוע אנליזת מימדים לבחינת אפשרויות מיזעור לשימושי (MEMS) שונים.

·       ביצוע אנליזת הזדקנות (aging) תחת עומס מחזורי קבוע ומשתנה.

·       כתיבת דו"ח מסכם והכנת החומר לפרסום כמאמר מדעי.

 

דרישות קדם:קורסים בתורת התנודות אלמנטים סופיים, נושאי MEMS, ניתן לקחת הקורסים במקביל.

מקום בצוע הפרוייקט: אוניברסיטת תל-אביב

פרטים נוספים: ראה נספח מצורף לפרוייקטים של ד"ר ניב שאול