Séance de cours

Échelle mécanique: Lumped Element Modelling

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Dans cours

MICRO-470: Scaling laws in micro & nanosystems

This class adresses scaling laws in MEMS/NEMS. The dominant physical effects and scaling effects when downsizing sensors and actuators in microsystems are discussed, across a broad range of actuation principles. ...

Description

Cette séance de cours présente le concept de la modélisation par éléments empilés (LEM) dans les systèmes mécaniques, en simplifiant les systèmes complexes en éléments discrets qui échangent de l'énergie. La séance de cours couvre les équations de mouvement pour une masse liée à un ressort et un amortisseur, la modélisation de ressorts complexes et la représentation d'une déformation complexe comme un simple ressort. Il traite également de la modélisation dun porte-à-faux simple et de lutilisation de la modélisation à paramètres groupés en mécanique pour réduire les structures mécaniques aux modèles à ressorts de masse. En outre, il explore le calcul analytique exact des fréquences naturelles, le circuit électrique équivalent et les variables généralisées dans différents cas.

Enseignant·e·s (3)

Philippe Renaud

Philippe Renaud is Professor at the Microsystem Laboratory (LMIS4) at EPFL. He is also the scientific director of the EPFL Center of MicroNanoTechnology (CMI). His main research area is related to micronano technologies in biomedical applications (BioMEMS) with emphasis on cell-chips, nanofluidics and bioelectronics. Ph. Renaud is invloved in many scientifics papers in his research area. He received his diploma in physics from the University of Neuchâtel (1983) and his Ph.D. degree from the University of Lausanne (1988). He was postdoctoral fellow at University of California, Berkeley (1988-89) and then at the IBM Zürich Research Laboratory in Switzerland (1990-91). In 1992, he joined the Sensors and Actuators group of the Swiss Center for Electronics and Microtechnology (CSEM) at Neuchâtel, Switzerland. He was appointed assistant professor at EPFL in 1994 and full professor in 1997. In summer 1996, he was visiting professor at the Tohoku University, Japan. Ph. Renaud is active in several scientific committee (scientific journals, international conferences, scientific advisory boards of companies, PhD thesis committee). He is also co-founder of the Nanotech-Montreux conference. Ph. Renaud is committed to valorization of basic research through his involvement in several high-tech start-up companies.

Niels Quack

Prof. Dr. Niels Quack received the M.Sc. degree from Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland, in 2005, and the Dr.Sc. degree from Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH), Zürich, Switzerland, in 2010. From 2011 to 2015, he was Postdoctoral Researcher and Visiting Scholar with the Integrated Photonics Laboratory, Berkeley Sensor and Actuator Center, University of California, Berkeley, CA, USA. From 2014 to 2015, he was Senior MEMS Engineer with Sercalo Microtechnology, Neuchâtel, Switzerland. He is currently an SNSF Assistant Professor with Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland. He has authored and co-authored more than 50 papers in leading technical journals and conferences. His research interests include photonic micro and nanosystems, with an emphasis on diamond photonics and silicon photonic MEMS. He is Steering Committee Member of the IEEE International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN) and served as General Chair of the IEEE OMN 2018 and the Latsis Symposium 2019 on Diamond Photonics. He is a Senior Member of IEEE, Member of The Optical Society (OSA) and life member of SPIE.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Électromagnétisme: Circuit électrique

Concepts associés (21)

Bloc fonctionnel

vignette|Schéma fonctionnel comportant un générateur de tension idéal et une résistance. La modélisation par blocs fonctionnels simplifie la description du comportement d'un système physique distribué en le réduisant à un graphe (ou « topologie ») constitué d’éléments séparés, les blocs fonctionnels. Elle intervient dans les domaines les plus variés, depuis le réseau de distribution à la linguistique en passant par les circuits (thermiques, électriques ou électroniques, pneumatiques, hydrauliques), les robots, l'acoustique, etc.

Distributed-element model

In electrical engineering, the distributed-element model or transmission-line model of electrical circuits assumes that the attributes of the circuit (resistance, capacitance, and inductance) are distributed continuously throughout the material of the circuit. This is in contrast to the more common lumped-element model, which assumes that these values are lumped into electrical components that are joined by perfectly conducting wires.

Equivalent circuit

In electrical engineering, an equivalent circuit refers to a theoretical circuit that retains all of the electrical characteristics of a given circuit. Often, an equivalent circuit is sought that simplifies calculation, and more broadly, that is a simplest form of a more complex circuit in order to aid analysis. In its most common form, an equivalent circuit is made up of linear, passive elements. However, more complex equivalent circuits are used that approximate the nonlinear behavior of the original circuit as well.

Circuit électrique

vignette|Circuit électrique à Calcutta, Inde. Un circuit électrique au sens matériel est un ensemble simple ou complexe de composants électriques ou électroniques, y compris des simples conducteurs, parcourus par un courant électrique. Au sens de la théorie des circuits, un circuit électrique est une abstraction des configurations matérielles, un agencement d'éléments définis par des relations mathématiques, reliés par des conducteurs idéaux. L'étude électrocinétique d'un circuit électrique consiste à déterminer, à chaque endroit, l'intensité du courant et la tension.

Electrical element

In electrical engineering, electrical elements are conceptual abstractions representing idealized electrical components, such as resistors, capacitors, and inductors, used in the analysis of electrical networks. All electrical networks can be analyzed as multiple electrical elements interconnected by wires. Where the elements roughly correspond to real components, the representation can be in the form of a schematic diagram or circuit diagram. This is called a lumped-element circuit model.

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Séances de cours associées (64)

Résonateurs: problème de valeur propre et solutions en mode unique

Explore l'équation de mouvement des résonateurs, l'effet de contrainte sur la fréquence et les solutions monomodes.

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Couvre le modèle délément Lumped, les systèmes de «lumping», les circuits équivalents et la conversion de domaine.

Équation de Jarzynski et circuits quantiques

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Circuits électriques de base

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