硅悬梁式测风传感器的设计示意图如图3。悬梁式风速风向传感器主要是利用风吹悬梁对悬梁产生力矩导致悬梁弯曲，悬梁上的应变电阻就会感应到薄膜的应变。通过测量应变电阻的变化即可解算出风速大小。测量时风流平均速度为u(y)。根据流体力学绕流阻力计算公式(11)。其中CD是绕流阻力因素取决于材料的形状结构，ω是面向风速的悬梁宽度，ρ是空气密度。通过公式(12)得到风对悬梁力矩的作用，其中l是悬梁的长度，y为悬梁长度方向，即
悬梁的应变通过式(13)来计算，E是杨氏模量，I是惯性矩。惯性矩计算公式是式(14)，t是悬梁的厚度，ω是悬梁的宽度，则
应变电阻的阻值变化可用式(7)计算，即可得电阻变化的归一化的表达式为
并可以得出电阻阻值的相对变化与风速是二次关系。和薄膜式传感器一样，可以通过正交二次集成的方法解算山风向的信息。
3 传感器ANSYS CFD模拟
3.1 硅薄膜式传感器模拟
为了方便软件模拟，简化了所设计传感器的模型。薄膜的厚度取10μm，2000μm×2000μm的正方形，空腔的厚度取330μm。图4为带有薄膜形变的ANSYS模型。薄膜的模型用Solid45，流体模型应用FLUID142，风速从0～30m/s间隔变化。通过模拟得到了薄膜最大形变、最大应力与风速的关系曲线，见图5。分析模拟所得的数据，可知薄膜挠度和剪切力都与风速成二次关系，与薄膜式传感器的理论分析相一致。
