Design of surface micro-machined inertial MEMS sensor with meta-heuristic topology optimization (2023)
- Authors:
- Autor USP: NAJAFABADI, HOSSEIN ROSTAMI - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: SISTEMAS MICROELETROMECÂNICOS; RECOZIMENTO; CRISTALIZAÇÃO
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Os sistemas microeletromecânicos (MEMS) estão se tornando populares para uma variedade de aplicações devido ao seu pequeno tamanho, baixo custo e bom desempenho. Os dispositivos MEMS são projetados combinando formas simples com base na experiência de casos anteriores. O uso de métodos de projeto matemático, como a Otimização de Topologia (TO), ajuda a encontrar o melhor projeto possível para um aplicativo específico. Em uma aplicação de monitoramento de deslizamentos de terra, acelerômetros MEMS de alta sensibilidade são necessários para prever com precisão a ocorrência de deslizamentos de terra. Mas os métodos TO disponíveis são incapazes de encontrar um projeto com sensibilidade máxima, condição de carregamento variável e sujeito a várias restrições. As restrições são devidas aos limites de fabricação na fabricação de MEMS e aos limites de desempenho do problema físico. O objetivo desta tese é desenvolver um método TO meta-heurístico usando Simulated Annealing (SA) para resolver problemas TO não convexos e multi-restrições sem informação de gradiente. Este TO utiliza fatores de cristalização para melhorar a convergência e reduzir os custos computacionais no TO. O método proposto é validado com problemas de referência na literatura e é usado com sucesso para os acelerômetros TO MEMS. A análise dos parâmetros de otimização neste projeto fornece algumas informações úteis sobre convergência e exclusividade da solução ótima. Os designs otimizados são então comparados aos designs disponíveis para vários parâmetros de desempenho. Além disso, alguns métodos de filtragem e pós-processamento são desenvolvidos para aplicar os limites de fabricação no processo de litografia.
- Imprenta:
- Data da defesa: 27.01.2023
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ABNT
NAJAFABADI, Hossein Rostami. Design of surface micro-machined inertial MEMS sensor with meta-heuristic topology optimization. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-10032023-083722/. Acesso em: 25 maio 2024. -
APA
Najafabadi, H. R. (2023). Design of surface micro-machined inertial MEMS sensor with meta-heuristic topology optimization (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-10032023-083722/ -
NLM
Najafabadi HR. Design of surface micro-machined inertial MEMS sensor with meta-heuristic topology optimization [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 25 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-10032023-083722/ -
Vancouver
Najafabadi HR. Design of surface micro-machined inertial MEMS sensor with meta-heuristic topology optimization [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 25 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-10032023-083722/
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