В работе представлены методика расчета влияния термоупругих напряжений на динамические характеристики инерциальных микромеханических систем (МЭМС). Апробация методики была проведена на вибрационном гироскопе LL типа с электростатическим приводом в диапазоне температур от -40 до 80 оС. Показано, что термоупругие напряжения приводят к сдвигу собственных частот колебаний и изменению амплитудно-частотной характеристики системы. Методика расчета основана на последовательном решении дифференциальных уравнений теплопроводности и обобщенного закона Гука с учетом термонапряжений. Модальный анализ МЭМС и построение амплитудно-частотной характеристики выполняется с учетом преднапряжений, рассчитанных на предыдущем этапе.

Ключевые слова: микроэлектромеханическая система, микромеханический гироскоп, термоупругие напряжения, температурные погрешности, численные методы, амплитудно-частотная характеристика

05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

В работе предложена математическая модель, позволяющая рассчитывать термомеханические
напряжения, возникающие в многослойных полупроводниковых структурах при лазерном воз-действии. Разработанное на основе модели программное обеспечение позволяет определить опти-мальные параметры лазерного воздействии с учетом физико-топологических параметров струк-туры. Модель разделена на две задачи: в первой решается нестационарное уравнение теплопро-водности, а во второй уравнения совместимости и обобщенный закон Гука из теории упругости. Для решения уравнений использовался метод конечных разностей.

Ключевые слова: Лазерные технологии, термоупругие напряжения, метод конечных разностей

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

В статье представлены результаты исследования влияния режимов работы  Nd:YAG  лазера, таких как скорость сканирования и мощность лазерного луча на максимальную темпераутру и термодеформированное состояние  в структуре сенсибилизированного красителем солнечного элемента. Получены зависимости компонент тензора напряжений при различных режимах работы при помощи численного эксперимента. Результаты исследований показали, что основной вклад в напряженно-деформированное состояние вносит градиент температуры, а не различие коэффициентов линейного расширения тела, которые в данной структуре отличаются незначительно. 

Ключевые слова: лазерные технологии, термонапряжение, численное моделирование

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ