亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Deep learning for non-parameterized MEMS structural design

计算机科学 人工神经网络 深度学习 有限元法 微电子机械系统 人工智能 计算 计算机工程 电子工程 模拟 算法 工程类 结构工程 物理 量子力学
作者
Ruiqi Guo,Fanping Sui,Wei Yue,Zekai Wang,Sedat Pala,Kunying Li,Renxiao Xu,Liwei Lin
出处
期刊:Microsystems & Nanoengineering [Springer Nature]
卷期号:8 (1) 被引量:21
标识
DOI:10.1038/s41378-022-00432-9
摘要

The geometric designs of MEMS devices can profoundly impact their physical properties and eventual performances. However, it is challenging for researchers to rationally consider a large number of possible designs, as it would be very time- and resource-consuming to study all these cases using numerical simulation. In this paper, we report the use of deep learning techniques to accelerate the MEMS design cycle by quickly and accurately predicting the physical properties of numerous design candidates with vastly different geometric features. Design candidates are represented in a nonparameterized, topologically unconstrained form using pixelated black-and-white images. After sufficient training, a deep neural network can quickly calculate the physical properties of interest with good accuracy without using conventional numerical tools such as finite element analysis. As an example, we apply our deep learning approach in the prediction of the modal frequency and quality factor of disk-shaped microscale resonators. With reasonable training, our deep learning neural network becomes a high-speed, high-accuracy calculator: it can identify the flexural mode frequency and the quality factor 4.6 × 103 times and 2.6 × 104 times faster, respectively, than conventional numerical simulation packages, with good accuracies of 98.8 ± 1.6% and 96.8 ± 3.1%, respectively. When simultaneously predicting the frequency and the quality factor, up to ~96.0% of the total computation time can be saved during the design process. The proposed technique can rapidly screen over thousands of design candidates and promotes experience-free and data-driven MEMS structural designs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
4秒前
6秒前
9秒前
11秒前
14秒前
16秒前
可靠纸飞机完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
忧郁的涵雁完成签到 ,获得积分10
29秒前
酷酷乐双完成签到,获得积分10
35秒前
魁梧的天佑完成签到,获得积分10
53秒前
大医仁心完成签到 ,获得积分10
1分钟前
番茄完成签到 ,获得积分10
1分钟前
耍酷的雨泽完成签到,获得积分10
1分钟前
诸葛平卉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
null的应助被初景采纳,获得10
1分钟前
sandwich完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科目三的应助被CZR123采纳,获得10
1分钟前
重要的代荷完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
mTOR完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
CZR123完成签到,获得积分10
2分钟前
CZR123发布了新的文献求助10
2分钟前
缓慢的映天完成签到,获得积分10
2分钟前
grubby完成签到 ,获得积分10
2分钟前
领导范儿的应助被hyman采纳,获得10
2分钟前
机灵寄柔完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
拼搏的败完成签到 ,获得积分10
3分钟前
酷炫梦山完成签到,获得积分10
3分钟前
称心的以蕊完成签到,获得积分10
3分钟前
taliaidk完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
4分钟前
个性鹭洋完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
库小学生发布了新的文献求助10
4分钟前
沉静的愫完成签到,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8115277
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9521406
关于积分的说明 21533531
捐赠科研通 7693481
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413534
关于科研通互助平台的介绍 2539837
邀请新用户注册赠送积分活动 2453572