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从西安荣耀热设计“内推岗”看我的Flotherm学习之路

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作者 | 做个热设计 仿真秀专栏作者 
首发 | 仿真秀App
导读:近日,西安荣耀正式委托仿真人才库内推热设计工程师—西安荣耀终端热设计岗(长期内推)。截止到目前,仿真人才库共收到5份有效简历,经初选,仅有2份简历入选了企业人才备份。据企业反馈:这次内推岗位希望招聘PC方向热设计工程师,已收到的简历并没有相关经验,因此未能收到面试邀约,另有些应聘者因学历未能达到企业要求,被委婉拒绝,欢迎大家继续投递。
一、写在前面
前不久,在热设计技术交流群就已获悉西安荣耀内推消息,很快在仿真人才库看到了招聘岗位、职责和要求。从岗位要求来看,应聘者必须拥有PC热仿真,智能热控,新技术相关的工作经验,且掌握传热、材料、结构等基本专业知识,熟悉运Flotherm、Icepak等电子设备CFD热仿真软件、具备产品温升/功耗测试环境搭建及分析能力。 同时具备电子设备低功耗/低发热设计与开发经验者优先考虑。 

很多读者(理工学子和研发工程师)并不认真看企业的招聘JD,其实它是我们学习和就业的方向标。尤其是行业头部企业的招聘信息,有目的去学习并掌握这些能力,将让你未来就业之路更加宽广。作为一名资深的热设计工程师,在仿真秀平台致力于分享Flotherm热设计和行业应用经验,本文仅仅总结了一些我自己在Flotherm学习过程中遇到的问题和解决办法,以餐读者。
二、Flotherm的学习之路

Flotherm的学习之路,我想从进入深圳的一家公司实习说起。从进入公司那会开始接触到第一个散热仿真软件Icepak,当时和另外一个小伙伴买的几本教程书籍跟着一步步学习,那时候刚接触仿真这一个行业,觉得很新鲜很好玩,每天总是不知不觉的就摸索到晚上十一点。

在这过程也有相当挣扎的!例如在残差曲线不收敛的时候,把模型和网格检查了一遍又一遍,就是不知道怎么解决,只能靠百度帮忙或者按照书上的步骤重新做一遍,那种时候真的是想砸电脑又因为赔不起不敢,还好当时还有另外一个小伙伴和我一起挣扎,才在这艰难的过程有一丝的快乐。

我说这段往事就是想告诉一些打算从事热设计行业的学生或者工程师,只要你有时间,在进入热设计行业之前学习一门热仿真软件十分有必要算是给未来工作埋下希望。

当然了,并不是所有公司都使用同一个散热仿真软件。

后来正式开始工作了,在深圳一家还不错的企业,这边统一使用Flotherm软件,于是,开始学第二个热仿真软件Flotherm。由于没有找到合适自己的视频教程这次还是买了本软件教程书,就这样又开始了一段跟着书一步步学习软件的过程。幸运的是这次还是有一个小伙伴一起学习,而且还有领导的指导(哈哈,其实是免费答疑啊,技能提升显著,在此致谢),学习的过程相对于学习Icepake时轻松写意了一些,但在这过程还是遇到了很多的困难,和很多当时不知道怎么解决的问题。

三、我的Flotherm学习笔记

以下是我在学习Flotherm过程中总结出来经验,希望对初学者有用,能让大家在学习Flotherm软件的过程中,少走一些弯路。

1、看不懂界面怎么办?

打开软件一眼望去全是英文,这就是我第一次打开这个软件遇到的第一个困难,虽然单词还是认识一些,但很多的一个专业名词之前根本就没见过,所以第一步就是先把界面内能见到的单词都先记一遍,后面在操作的时候才能更加得心应手。

2、建模实用技巧

建模是我们仿真过程中很重要的一个过程,模型的正确与否直接影响了仿真项目的结果,在建模的时候也有一些技巧,需要去摸索总结。

  • 把快捷键都记住,并且运用到操作中,工作效率将大大增加。
  • 旋转,对齐一定要先锁定一个坐标轴视图。
  • 阵列中输入的距离是物体的移动距离,而不是两物体的间距。并且一次只能对一个物体或者Assembly进行阵列,所以当我们需要对多个元件进行阵列时,先把这多个元件放入一个Assembly里面。
  • 镜像的使用也是需要先锁定一个坐标轴视图,如果你需要物体在XY平面进行一个镜像,则先选择Z轴视图,再点击镜像。

3、建模的注意事项

建模的时候一定要注意模型的优先级,Flotherm软件是越往下优先级越高。有时候利用好这个优先级也可以节省很多时间,比如需要建立一个散热器:翅片的材料是铝,基板的材料是铜,这时候如果我们利用好模型的优先级,直接用一个铜基板放在散热器的下面层级,覆盖掉铝基板,这样就能直接创建出来我们想要的模型,并且如果在后续想要修改的话会方便很多。

4、实际工程经验积累

在实际工作中,还有很多的器件是在Flotherm软件里面没有智能元件直接建模的,需要我们去搭建,比如电感,变压器,IGBT,电芯等等,这些更多的是需要融入我们实际工作中的经验去建立一个模型,并设定参数,这里就不一一讲解。

5、网格划分至关重要

网格是每个仿真项目的关键,大部分求解不收敛的原因都是都是由于模型没建对或者网格划分的质量太差。网格划分也有很多工程经验需要去总结,在一些关键器件上需要划分多一些网格,并且需要控制一个网格的数量,否则电脑带不动计算,就会浪费很多的时间。

  • 在重点关注区域使用Region进行局域化网格加密,例如芯片,风扇,散热器等

  • 风扇厚度方向网格10个以上,其他方向20-25个以上。

  • 硅脂厚度方向网格1-2个,陶瓷垫片厚度方向网格2-3个,封装厚度方向网格8-12个。

  • 散热器通道3个网格可以得到精确的热仿真结果,5个网格可以得到精确的气流经过散热器的压力损失结果,翅片厚度保证2-3个网格,基板厚度保证5个网格以上。

  • 发热源附近的1mm处保证有2-3个网格

  • 使用斜片时,需保证斜片x方向至少5-8个网格,并且使用Region进行加密

  • 在关键的风道内网格至少10个以上

  • 在机柜的进出风口设置网格膨胀

  • 需要考虑PCB热传导时,PCB厚度方向需3个网格以上

6、网格检查的注意事项

网格划分完之后,一定要检查一遍我们的网格,这里总结了一些在检查过程中需要注意的事项。

  • 下列元件不能与局域化网格边界相交:风扇、Fixed Flow、2D斜板,否则可能会报错

  • 求解前先检查模型的网格,在关键的流道,器件是否有足够的网格。

  • 控制网格的数量,否则求解时间加长,降低工作效率。

  • 不必去追求网格长宽比做到20以下,有时候长宽比在几十到一百也可计算,但需要视模型的复杂程度去衡量。

  • 求解域增大会增加网格的数量,所以合理的设置求解域的大小

  • 在进行网格划分时,如果将两种不同的物体划分到同一网格内,比如将空气和芯片的一部分划分到同一网格内,得到的结果就可能与实际结果有一定的差异。

7、后处理那些事

把整个仿真模型求解完,我们需要输出一些报告给到客户或者领导查看,把后处理做好,能让你的PPT更加有说服力。后处理也是一个技术活,需要将仿真的结果更加完整并且简洁的呈现出去,让别人能一下子就看到重点内容,并在看上去高大上,这就是我们后处理需要去做的事情。 

这里面想提一点比较常遇到的问题,就是在后处理的是,点击粒子流,但是不显示粒子的问题,这个的解决办法其实很简单,首先肯定是先确认你的模型没有问题,开孔的位置有没有被挡住,如果模型正确的话,我们就只需要点击一下粒子流,然后把粒子流调成Translate,移动一下平面就行了。

三、写在最后

以上几点只是在使用Flotherm软件中遇到的其中一些问题,以及一些工程上的技巧的总结。如有不当,欢迎批评指正和交流。

文章中也有提到,我个人软件学习过程都是通过买软件教程书去学习的。坦白说,零基础看书自学Flotherm是一个困难重重的笨方法,时间成本非常高,好在我走过来了。如果当时没有朋友跟我一起熬,学习过程就更难了,可能还更烧心。

但是,换一个角度,我现在回看市面上几千块的FLotherm教程,他们为什么卖这么贵,因为课程包含了很多工程实例在里面,卖的价格自然也比较高,但很多时候我们就只是想先学习软件,并不想需要太多别人的工程实例和经验。

所以我现在和仿真秀合作,推出一门《Flotherm电子产品散热仿真入门26讲》教程视频,目的就是引领刚从事热设计行业的工程师,快速的掌握Flotherm软件,能在最短的时间内使用Flotherm软件完成产品的热仿真工作。没有老生常谈的理论知识讲解,都是纯软件操作的干货,目前已经更新完结。

Flotherm电子产品散热仿真快速入门26讲-让你快速适应热设计工程师岗

以下是课程安排:

本课程主要为引领刚从事热设计行业的工程师,快速的掌握Flotherm软件,能在最短的时间内使用Flotherm软件完成产品的热仿真工作。

课程将会使用一个模型作为案例,以“先掌握必要的技能再拓展其他能力”为课程的主线。从拿到产品热设计项目开始,使用Flotherm进行产品的热仿真,然后一步一步的进行建模,赋予材料属性,进行网格划分,求解设置等完成整个项目的热仿真工作,课程将对整个热仿真过程所需要的技能一个个进行讲解,每个章节环环相扣,当你听完整个课程,一个产品的热仿真工作也就完成,学员的热设计能力也将提升一个档次。

以下是我的课程安排:

1、课程适应人群
  • 热设计/热管理工程师

  • 硬件工程师

  • 结构工程师

  • 计划从事散热行业的在校学生

  • 从事散热相关材料研究的工程师
2、课程学习后的效果
学员通过本课程的学习能快速的掌握Flotherm这门软件,并且能掌握整个热仿真流程所需的技能,快速的适应热设计工程师这个岗位。不仅如此,学员还可以学习到以下的一些知识:
  • 风扇的基础知识和应用,以及在Flotherm中建模方法
  • 散热器的建模方法和后期优化方案的设计
  • 各种电芯的建模方法和导热系数的设定
  • 电感,变压器的建模和内部材料的导热系数
  • IGBT的建模方法和内部详细结构导热系数
  • Flotherm中网格的划分和技巧
  • 遇到求解不收敛时,如何去解决收敛问题
  • 户外产品的太阳辐射问题的考虑
  • 建立一个更美观,合理的后处理显示模型
  • 产品的优化方案设计
  • Flotherm瞬态分析的设置和注意事项
  • 订阅用户可以获得讲师的答疑专栏(可公开提问或私问)
  • 购买全套课程的用户可以获得课程模型,PDF等资料下载服务。

所有订阅用户可以获得讲师的90天答疑专栏服务(可公开提问或私问),并且提供VIP群交流,后续可以根据用户需求开展免费的加餐直播。购买全套课程的用户可以获得全课程模型,PDF等资料下载服务。进群和开具发票请联系平台任意仿真小助手。
作者:做个热设计,仿真秀专栏作者,曾就职于中国五百强企业,国内龙头UPS制造企业等。具有包括储能,户外柜,5G基站,数据中心,不间断电源,充电桩,光伏逆变器,通讯设备等产品的热设计经验。
声明:本文首发仿真秀App,部分图片和内容源自网络,如有不当请联系我们,欢迎分享,禁止私自转载,转载请联系我们。
来源:仿真秀App
IcepakFlotherm电源电子芯片理论材料储能热设计控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-08-22
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仿真圈
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仿真秀0313232537
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