Simulation mikrosystemtechnischer Aufgaben mit gekoppelten Simulatoren

Die Mikrosystemtechnik ist gekennzeichnet vom Zusammenspiel verschiedener physikalischer Wirkprinzipien (elektromagnetischer, optischer, thermischer, strömungsmechanischer, elektrischer,...). Für sich genommen sind diese Prinzipien meistens wohluntersucht und es existieren ausgereifte, leistungsfähige Simulationswerkzeuge für die Behandlung der entsprechenden Aufgabenstellungen. Zur Simulation des Zusammenwirkens bieten sich prinzipiell zwei Wege an: Es können Modelle entwickelt werden, die mathematische Beziehungen aus den unterschiedlichen Gebieten enthalten, oder es können die den Einzelproblemen angemessenen Simulatoren gekoppelt werden. Der Vortrag befaßt sich mit der Simulatorkopplung, bei der Schwierigkeiten auftreten können, wenn die Simulatoren nicht ausreichend auf eine Kopplung vorbereitet sind und nur eingeschränkte Eingriffsmöglichkeiten von außen besitzen. Es wird das mathematische Grundprinzip und die Anwendung von mathematischen Verfahren der Netzwerkanalyse auf die Simulatorkopplung vorgestellt. Aus diesen werden Eigenschaften abgeleitet, die koppelbare Simulatoren besitzen sollten. Anhand des Finite-Elemente-Simulators ANSYS und des Multi-Level-Simulators KOSIM, die beide über leistungsfähige Schnittstellen verfügen, werden die Anpassungsmaßnahmen diskutiert und an Beispielen eine gekoppelte Simulation demonstriert