Simulation de capteurs MEMS par éléments finis

Magazine
Marque
Open Silicium
Numéro
19
Mois de parution
juillet 2016
Spécialité(s)


Résumé
La miniaturisation des composants électroniques permet d'intégrer dans un seul et même composant plusieurs fonctions avancées issues de différents capteurs. Par exemple, dans nos smartphones où se trouvent des accéléromètres, gyroscopes, magnétomètres, capteurs de proximité, capteurs de température... Cette évolution technologique associée à une connectivité toujours croissante a conduit à l'avènement de l'Internet des Objets (IoT). De par leur complexité, ces différents capteurs souvent multiphysiques requièrent lors de leur conception des simulations numériques complexes. Il existe plusieurs logiciels open source permettant de réaliser ce type de simulation. Dans cet article, vous allez apprendre à utiliser FreeFem++ pour effectuer ces simulations par éléments finis.

1. Présentation

La résolution de problèmes par éléments finis est utilisée depuis de nombreuses années dans l'aéronautique, l'automobile ou le génie civil. L'avènement des nouvelles technologies ainsi que l'arrivée de calculateurs « bon marché » permettent d'utiliser les outils de calculs numériques facilement. Pléthore de logiciels existent dont les plus connus sont Ansys, Nastran, Abaqus, Castem3D, Code Aster, Comsol multiphysics. Freefem++ est également un logiciel de calcul par éléments finis qui a le bon goût d'être open source, tout comme Code Aster. FreeFem++ est développé au Laboratoire Jacques Louis Lion de l'Université Pierre et Marie Curie par Frédéric Hecht en collaboration avec Olivier Pironneau, Antoine Le Hyaric, et d'autres personnes de leur équipe. FreeFem++ est un logiciel dont le but est la résolution d'équations aux dérivées partielles par les méthodes des éléments finis, des différences finies et volumes finis.

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