Modelagem matemática não paramétrica de elastomassas MEMS em colapso utilizando signature

• Autor(a) principal: Tresseno, Marcelo
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIJUI
• Texto Completo: http://bibliodigital.unijui.edu.br:8080/xmlui/handle/123456789/2782
• topic: Modelagem Matemática; Comb-drive; Detecção de defeitos; Micro núcleos deformáveis

A tecnologia MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems)é inovadora e destaca-se pela ilimitada gama de aplicações, especialmente na concepção de sensores e atuadores. Dessa forma, os MEMS vêm despertando elevado interesse industrial e com isso agregam investimentos significativos, movimentando um mercado de bilhões de dólares anuais. Todavia, as exigências industriais apresentam tendências cada vez mais rigorosas no que se refere à qualidade dos dispositivos. Neste sentido, a qualidade de MEMS é assegurada através da etapa em que os dispositivos são testados. Com o emprego de técnicas de microusinagem, milhões de dispositivos são fabricados em uma única lâmina de silíticio. Entretanto, sabe-se que os processos utilizados na fabricação ainda apresentam limitações. Assim, são confeccionados estruturas avariadas que apresentam falhas durante a operação. Desta forma, o colapso de vigas em elastomassas de microrrotores tem sido uma problemática constante. Assim, torna-se necessário desenvolver métodos que favoreçam a identificação desses defeitos antes da comercialização. Este trabalho tem por objetivo a detecção do colapso em vigas de elastomassas através da técnica de signature. Foi realizado um estudo de três tipologias diferentes do núcleo deformável do atuador comb-drive. As elastomassas foram modeladas com o método dos elementos finitos no software ANSYS (Analysis System). Foram realizadas simulações do comportamento da estrutura intacta e danificada para a coleta dos dados referentes a força f(t) e deslocamento x(t). Com os dados coletados, criou-se um banco de assinaturas referente ao comportamento das elastomassas atuando de forma intacta e sob colapso. Para gerar as assinaturas, foi empregado o principio de defasagem das Figuras de Lissajous, buscando associar a singularidade geométrica das assinaturas ao colapso. Assim, para essa finalidade, utilizou-se a ferramenta computacional MATLAB (MATrix LABoratory). Através da análise qualitativa dos resultados obtidos, verificou-se tanto a possibilidade de detecção do colapso nas três tipologias quanto a identificação da viga fraturada para cada uma.