微机电系统（MEMS）器件通常利用电磁-结构、压电、热-结构等多物理场相互作用的原理来工作，了解各种物理场之间的相互作用对于设计和优化 MEMS 器件至关重要。COMSOL Multiphysics® 软件的“MEMS 模块”是一款专用于分析 MEMS 器件的理想工具。

随着器件尺寸的减小，由热、电和压电等效应引起的作用力会变得更加显著。这就意味着，在微观尺度上，驱动效率的提升使得一些在宏观尺度上无法实现的应用变得可能。

模拟 MEMS 器件和各种多物理场的相互作用

“MEMS 模块”可用于模拟石英振荡器，以及许多其他类型的压电器件，而且压电仿真还可以包含预应力和非线性效应。借助“MEMS 模块”，您还可以模拟执行器和传感器的热膨胀效应。

除了对常见的多物理场现象建模以外，“MEMS 模块”还能模拟许多复杂的多物理场相互作用，这对 MEMS 器件的精确仿真非常重要。这些相互作用包括吸湿膨胀、热弹性和压膜阻尼、双向流-固耦合（FSI）以及压阻、电致伸缩和铁电弹性效应（包括滞后效应）。

不仅如此，“MEMS 模块”还可以与其他 COMSOL Multiphysics® 附加模块一起使用。例如，与 AC/DC 模块结合使用时，可以分析磁致伸缩器件；与结构力学模块结合使用时，可以在 MEMS 器件中进行壳建模。此外，通过添加微流体模块，您还可以使用额外的工具来分析生物医学 MEMS 器件，尤其是流体流动。

运行各种结构分析

“MEMS 模块”继承了“结构力学模块”的固体力学分析功能，提供了三维、二维和二维轴对称模型中的固体力学建模选项；几乎可以分析所有与微观力学有关的现象，包括接触力、摩擦力、离心力、科里奥利力和欧拉力。为了模拟非线性材料（包括超弹性材料），您可以将“MEMS 模块”与非线性结构材料模块耦合使用。

MEMS 模块中的固体力学分析

·稳态

·特征频率

-无阻尼

-有阻尼

-预应力

·瞬态

-直接或模态叠加

·频率响应

-直接或模态叠加

-预应力

·几何非线性与大变形

·机械接触

·屈曲

·响应谱

·随机振动

·部件模态综合法

创建和导入 MEMS 设计

您可以选择在 COMSOL Multiphysics® 中使用内置的 CAD 工具来创建几何设计，也可以通过导入使用其他软件程序创建的文件来获得几何结构。

为方便您基于机械 CAD 模型执行分析，COMSOL 提供了 CAD 导入模块、设计模块和 LiveLink™ 产品来丰富其产品库，从而支持与多个领先 CAD 系统进行连接。

您可以使用 ECAD 导入模块来导入电子布局文件，包括 GDSII 格式的文件。此外，您还可以自由地耦合 ECAD 和机械 CAD 模型。