电-热多物理场耦合的对偶有限元分析

摘要

随着集成电路、微机电系统的快速发展,各种物理场的交互作用成为影响电路可靠性或者增加设计难度的重要问题.其中,大量工程应用中都会发生稳恒电流场和热场的相互作用.电流场产生的焦耳热与电阻率的温变持性是这两个物理场之间双向相互耦合的联系因素.当几何结构复杂时,分析该多物理场问题会有计算方面的挑战.通常利用有限元法来求解多物理问题,其中采取节点单元法来处理电流场.本论文首先在多物理耦合分析中实现了棱边单元法来分析电流场,并通过一个典型的微阻梁算例问题,与常规方法进行充分对比,考察了随着网格加密、与热场耦合迭代深度的对偶持点及收敛持性.