Séance de cours

Modèles physiques pour les microsystèmes et nanosystèmes

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Dans cours

EE-536: Physical models for micro and nanosystems

Students will learn simple theoretical models, the theoretical background of finite element modeling as well as its application to modeling charge, mass and heat transport in electronic, fluidic and e

Description

Cette séance de cours couvre les modèles physiques des microsystèmes et nanosystèmes, en commençant par une introduction à la modélisation des problèmes généraux en nanomécanique. Il se décline ensuite en exemples tels qu'un faisceau cantilevered et des dispositifs MEMS, explorant la relation entre la force et le déplacement. L'instructeur démontre l'utilisation du logiciel COMSOL Multiphysics pour analyser la mécanique structurale, le transfert de chaleur et l'électrostatique. La séance de cours traite également de l'étude des champs stationnaires, de l'application de différentes interfaces physiques et de l'importance de la mécanique solide dans l'analyse structurale.

Enseignant·e

Andras Kis

2015− Associate professor, EPFL, STI, Institute of Electrical Engineering (IEL) and Materials Science and Engineering Institute (IMX) 2008−2015 Tenure-track assistant professor at EPFL, School of Engineering (STI), Institute of Electrical Engineering (IEL) 2004−2007 Postdoctoral researcher at the University of California, Berkeley, Physics Department in the group of Prof. Zettl 2000−2003 PhD student at EPFL, Faculty of basic sciences, Institute of physics of complex matter, group of Prof. Forró 1994−1999 MS, Physics, University of Zagreb, Croatia 1994 Baccalaureate, MIOC (Mathematical and Informational Educational Center) high school

Source officielle

Concepts associés (32)

Structural mechanics

Structural mechanics or mechanics of structures is the computation of deformations, deflections, and internal forces or stresses (stress equivalents) within structures, either for design or for performance evaluation of existing structures. It is one subset of structural analysis. Structural mechanics analysis needs input data such as structural loads, the structure's geometric representation and support conditions, and the materials' properties. Output quantities may include support reactions, stresses and displacements.

Transfert thermique

vignette|alt=Autour d'un feu, des mains reçoivent sa chaleur par rayonnement (sur le côté), par convection (au-dessus de ses flammes) et par conduction (à travers un ustensile en métal).|Les modes de transfert thermique ( en anglais pour « rayonnement »). Un transfert thermique, appelé plus communément chaleur, est l'un des modes d'échange d'énergie interne entre deux systèmes, l'autre étant le travail : c'est un transfert d'énergie thermique qui s'effectue hors de l'équilibre thermodynamique.

Calcul des structures et modélisation

Le calcul des structures et la modélisation concernent deux domaines distincts : d'une part les applications spécifiques au patrimoine architectural, mobilier et naturel et d'autre part les applications industrielles. Le calcul des structures et leur modélisation est utilisé dans les domaines : de la conservation et mise en valeur du patrimoine architectural, mobilier et naturel, dans le cadre de missions d’assistance à la maître d’œuvre ou au maître d’ouvrage permettant d’arrêter un programme de travaux, d’applications industrielles.

Convection thermique

La convection (thermique) désigne le transfert d'énergie thermique au sein d'un fluide en mouvement ou entre un fluide en mouvement et une paroi solide. Ce transfert d'énergie est réalisé par deux modes de transfert élémentaire combinés que sont l'advection et la diffusion. La convection constitue, avec la conduction et le rayonnement, l'un des trois modes d'échange de chaleur entre deux systèmes, et diffère de ces derniers par la méthode de transfert.

Coefficient de transfert thermique

Le coefficient de transfert thermique ou coefficient de transmission thermique est un coefficient quantifiant le flux d'énergie traversant un milieu, par unité de surface, de volume ou de longueur. L'inverse du coefficient de transfert thermique est la résistance thermique. C'est un terme important dans l'équation d'un transfert thermique et permet d'indiquer la facilité avec laquelle l'énergie thermique passe un obstacle ou un milieu. Dans le cas d'un transfert surfacique, il est appelé coefficient de transfert thermique surfacique ou résistance thermique d'interface.

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Séances de cours associées (32)

Mécanique des structures FEM : un premier modèle

Couvre la modélisation des éléments finis en mécanique structurale, en construisant un premier modèle pour analyser un micro-cantilever en silicium polycristallin et comprendre les types de charge.

Mécanique structurale : comprendre le comportement des structures en charge

Couvre les bases de la mécanique structurelle, explorant comment les structures réagissent aux charges et les facteurs influençant leur comportement.

Introduction à la convection libre : Gouverner les équations

Explore la convection libre, les équations de la couche limite d'écoulement laminaire et les principes de transfert de chaleur.

Transfert de chaleur transitoire

Couvre les exercices sur le transfert de chaleur et de masse, y compris le transfert de chaleur multimodal et la conduction transitoire.

Corrélations par convection forcée

Explore les corrélations de convection externe forcée et la procédure pour résoudre les problèmes de convection, y compris la comparaison de la vitesse et des couches limites thermiques.

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Transfert thermique

Calcul des structures et modélisation

Convection thermique

Coefficient de transfert thermique

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