Séance de cours

Résonateurs : comprendre la réponse en fréquence et les valeurs propres

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Dans cours

ME-426: Micro/Nanomechanical devices

In this course we will see an overview of the exciting field of Micro and Nanomechanical systems. We will go over the dfferent scaling laws that dominate the critical parameters, how size affects material properties, how these devices are manufactured, de ...

Description

Cette séance de cours présente les résonateurs comme des systèmes qui amplifient les forces externes à des fréquences spécifiques en fonction du facteur de qualité. Il couvre l'importance des résonateurs dans les mesures de fréquence précises et la détection de masse. Le problème de la valeur propre est résolu pour les résonateurs en flexion, en mettant l'accent sur les conditions aux limites et les vecteurs propres. La séance de cours traite également de la signification de la normalisation dans la définition des formes de mode et de la base orthogonale des fonctions spatiales de Hilbert.

Enseignant·e

Luis Guillermo Villanueva Torrijo

Guillermo Villanueva is a Tenure Track Assistant Professor at the Ecole Polytechnique Federale de Lausane (EPFL), Switzerland, in the Mechanical Engineering Institute (IGM). Before joining EPFL he was a Marie Curie post-doctoral scholar at DTU (Denmark) and Caltech (California, US); and before a post-doc at EPFL-LMIS1. He received his M.Sc. in Physics in Zaragoza (Spain) and his PhD from the UAB in Barcelona (Spain). Since the start of his PhD (2002), Prof. Villanueva has been active in the fields of NEMS/MEMS for sensing, having expertise from the design and fabrication to the characterization and applicability. He has co-authored more than 75 papers in peer-reviewed journals (h-index of 24 WoK, 32 GoS) and more than 100 contributions to international conferences. He is serving, or has served, on the program committees of IEEE-NEMS, IEEE-Sensors, MNE, IEEE-FCS and Transducers. He is editor of Microelectronic Engineering. He has co-organized MNE2014 and SNC2015; and he is currently co-organizing the short courses at Transducers 2019 and the 16th International Workshop on Nanomechanical Sensors (NMC2019).

Source officielle

Concepts associés (32)

Valeur propre, vecteur propre et espace propre

En mathématiques, et plus particulièrement en algèbre linéaire, le concept de vecteur propre est une notion algébrique s'appliquant à une application linéaire d'un espace dans lui-même. Il correspond à l'étude des axes privilégiés, selon lesquels l'application se comporte comme une dilatation, multipliant les vecteurs par une même constante. Ce rapport de dilatation est appelé valeur propre, les vecteurs auxquels il s'applique s'appellent vecteurs propres, réunis en un espace propre.

Décomposition d'une matrice en éléments propres

En algèbre linéaire, la décomposition d'une matrice en éléments propres est la factorisation de la matrice en une forme canonique où les coefficients matriciels sont obtenus à partir des valeurs propres et des vecteurs propres. Un vecteur non nul v à N lignes est un vecteur propre d'une matrice carrée A à N lignes et N colonnes si et seulement si il existe un scalaire λ tel que : où λ est appelé valeur propre associée à v. Cette dernière équation est appelée « équation aux valeurs propres ».

Espace de Hilbert

vignette|Une photographie de David Hilbert (1862 - 1943) qui a donné son nom aux espaces dont il est question dans cet article. En mathématiques, un espace de Hilbert est un espace vectoriel réel (resp. complexe) muni d'un produit scalaire euclidien (resp. hermitien), qui permet de mesurer des longueurs et des angles et de définir une orthogonalité. De plus, un espace de Hilbert est complet, ce qui permet d'y appliquer des techniques d'analyse. Ces espaces doivent leur nom au mathématicien allemand David Hilbert.

Condition aux limites de Robin

En mathématique, une condition aux limites de Robin (ou de troisième type) est un type de condition aux limites portant le nom du mathématicien français Victor Gustave Robin (1855-1897), qui a travaillé dans le domaine de la thermodynamique. Elle est également appelée condition aux limites de Fourier. Imposée à une équation différentielle ordinaire ou à une équation aux dérivées partielles, il s'agit d'une relation linéaire entre les valeurs de la fonction et les valeurs de la dérivée de la fonction sur le bord du domaine.

Condition aux limites de Dirichlet

En mathématiques, une condition aux limites de Dirichlet (nommée d’après Johann Dirichlet) est imposée à une équation différentielle ou à une équation aux dérivées partielles lorsque l'on spécifie les valeurs que la solution doit vérifier sur les frontières/limites du domaine. Pour une équation différentielle, par exemple : la condition aux limites de Dirichlet sur l'intervalle s'exprime par : où et sont deux nombres donnés.

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Séances de cours associées (64)

Faible formulation des PDE elliptiques

Couvre la faible formulation des équations aux dérivées partielles elliptiques et l'unicité des solutions dans l'espace de Hilbert.

Méthodes de solutions analytiques exactes : méthode matricielle ODE linéaires

Couvre les méthodes de solution analytique exactes pour les ODE linéaires en utilisant des matrices et des valeurs propres.

Groupes de traduction sur [0,1]

Couvre l'étude des groupes de traduction sur l'intervalle [0,1] avec différentes phases et le théorème de représentation de Riesz sur l'espace de Hilbert.

Géomécanique computationnelle : analyse des flux non confinés

Explore l'analyse des flux non confinés en géomécanique, en mettant l'accent sur les méthodes itératives de solution et les considérations relatives à l'état des limites.

Rayleigh Taylor : extension en mode normal

Explore l'expansion en mode normal, la solution d'équation de Laplace et l'analyse des relations de dispersion dans l'instabilité de Rayleigh Taylor.

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