Gli strumenti CAE possono aumentare significativamente la produttività e le prestazioni di ogni progetto sviluppato dagli ingegneri che si occupano del design e della produzione di apparecchi MEMS.
Le simulazioni virtuali possono aiutare a comprendere errori di progettazione o la mancanza di prestazioni di un qualsiasi dispositivo di microfluidica, riproducendone l'ambiente di lavoro, ingrandendo i più piccoli particolari o rallentando il tempo, mentre i moderni strumenti di ottimizzazione possono aiutare a trovare quali siano i parametri di progetto ottimali per massimizzare le prestazioni del dispositivo.
XC Engineering propone due diversi strumenti che possono essere utilizzati a tal proposito: FLOW-3D and IOSO.
FLOW-3D è un software di simulazione fluidodinamica in grado di riprodurre virtualmente l'ambiente di lavoro di qualsiasi tecnologia MEMS, anche le più complesse, e visualizzare in output la fluidodinamica e i campi di velocità/temperatura/elettrico. Tutto ciò in un ambiente completamente tridimensionale e multi-fisico.
L'utente può facilmente importare la propria geometria e le fasi di setup e di mesh sono notevolmente ridotte grazie all'utilizzo dell'algoritmo FAVORTM: è un approccio "immersivo", in cui è sufficiente disegnare parallelepipedi attorno a forme complesse, senza la necessità di seguire il contorno degli oggetti solidi.
Il solver utilizza una tecnica "time-marching" che permette un'elevata accuratezza unita ad una grande velocità di calcolo, in particolar modo in problemi transitori.
Una semplice raccolta di fenomeni fisici che possono essere riprodotti è:
• elettroforesi
• dielettroforesi
• riscaldamento per effetto Joule
• flussi capillari
• elettro-wetting
• lab-on-chip
• proprietà elettriche
In output, l'utilizzatore può ottenere informazioni come:
• valore di pressione e velocità in ogni punto e ad ogni istante
• campo di temperatura
• formazione o intrappolamento di gas
• dinamica di particelle
• streamlines
• vorticità e zone di ristagno
• distribuzione di carica elettrica
Particolarmente ricca è la multi-fisica contenuta nel software, con la quale l'utente può accoppiare qualsiasi processo descritto precedentemente: cambiamento di fase, dinamica delle particelle o oggetti mobili e deformabili.
Oggigiorno, per entrare nel mercato con il prodotto a più alta qualità possibile, è frequente consuetudine effettuare uno studio di ottimizzazione del proprio apparecchio MEMS.
Per la ricerca di valori estremi di performance e in modo molto rapido, consigliamo di utilizzare il software IOSO, della SigmaTechnology.
IOSO lavorerà in parallelo a qualsiasi strumento di modellazione già in vostro possesso, utilizzando una nuova tecnologia di ottimizzazione che fa uso dei più moderni algoritmi di ottimizzazione (gradienti, genetici, reti neurali, regioni di risposta,...) combinandoli insieme e ottimizzandoli "runtime" attraverso uno schema di strategia auto-organizzativa.
Per saperne di più
IOSO
FLOW-3D