Comsol学习笔记：仿真模拟微电阻梁

Comsol学习笔记：微电阻梁的仿真模拟

电子元件中的热效应研究至关重要，尤其是当电流通过时产生的焦耳热磨扮可能导致结构变形甚至熔断。本文以微电阻梁为例，探讨其在通电过程中的温度分布和形变程度。

首先，我们建立了一个模型，假设梁由铜制成，形状为梯形，高度3微米，宽度1.2微米，顶部有0.4微米半径的通孔。两底端固定在基蔽游盯板上，施加0.2伏特的电势差产生电流。模型需结合电流守恒、热传导、热膨胀和固体力学的耦合，借助Comsol的传热--电磁热与固体力学模宏和块进行仿真。

模型设定中，电流边界设定为悬臂梁底端的接地和终端，传热边界考虑与空气对流的散热，底部温度为293 K。变形边界则在底部固定，防止热膨胀。由于模型较小，采用了细化的网格划分。计算结果显示，表面电势、温度分布以及应力分布显著，其中孔洞位置温度最高，对应应力也集中。

通过参数化扫描，小孔位置的变化影响了应力分布，展示了热效应对结构强度的直接影响。这个仿真模拟不仅展示了微电阻梁的热行为，还融合了电学、传热学和固体力学的知识，对于类似问题的仿真分析具有指导价值。