آموزش تحلیل اجزای محدود (FEA) با نرم‌افزارهای رایگان کی‌کد

شبیه سازی الکترومغناطیسی سه‌بعدی با کی‌کد (KiCad) با ابزارهای رایگان

یادگیری تحلیل المان محدود سه‌بعدی (FEM / FEA) و شبیه سازی FDTD با کی‌کد و ابزارهای نرم‌افزاری رایگان.

این دوره به شما آموزش می‌دهد چگونه از روش المان محدود (FEM) / تحلیل المان محدود (FEA) / روش مدل‌سازی المان محدود (FEMM) برای کی‌کد با ابزارهای رایگان استفاده کنید.

با استفاده از این تکنیک‌ها، می‌توانید میدان‌های الکترومغناطیسی پویا یا میدان‌های الکتریکی ایستا را در اطراف ترک‌های (Traces) کی‌کد خود شبیه سازی کنید.

علاوه بر این، افت ولتاژ و توزیع جریان ترک‌های خود را شبیه سازی کنید (تحلیل PDN/PI) تا به درک بهتری از عملکرد مدار خود برسید.

شبیه سازی‌های FEM / FEA می‌توانند به خوبی نتایج شبیه سازی LTSpice شما را تکمیل کنند و دید جامع‌تری از رفتار مدار ارائه دهند.

با این دوره، یاد می‌گیرید چگونه از ابزارهای رایگان مانند KiCad، ElmerGUI، openEMS، FreeCAD، GMSH، ParaView و ... برای ایجاد شبیه سازی‌های سه‌بعدی استفاده کنید.

پیش‌نیازها

شما باید حداقل بدانید کی‌کد چیست. تمام موارد دیگر را در طول دوره خواهید آموخت.

این دوره برای شما مناسب است اگر در حال حاضر از کی‌کد استفاده می‌کنید، اما نمی‌خواهید یا نمی‌توانید در ابزار FEM تجاری سرمایه گذاری کنید.

فراتر از یادگیری نحوه انجام شبیه سازی‌های FEM (و FDTD) با ابزارهای رایگان، شما همچنین بینش‌های جذابی را کشف خواهید کرد که بدون شک شما را به یک مهندس طراحی سخت‌افزار بهتر در پایان این دوره تبدیل خواهد کرد.

در پایان این دوره، شما مبانی محکمی در استفاده از ابزارهای FEM رایگان برای طراحی PCB خواهید داشت و به شما این امکان را می‌دهد تا تصمیمات طراحی بهتری بگیرید.

آنچه خواهید آموخت

در این دوره، شما را در شبیه سازی موضوعات زیر با استفاده از ابزارهای نرم‌افزاری رایگان برای کی‌کد راهنمایی خواهم کرد:

جریان در ترک‌های PCB (DC) / تحلیل PDN / تحلیل PI
- یاد بگیرید چگونه جریان عبوری از یک ترک PCB را شبیه سازی کنید.
- بر اساس چگالی جریان، افت ولتاژ در طول ترک را تجزیه و تحلیل و شبیه سازی خواهیم کرد.
- این به نوبه خود اطلاعاتی در مورد مقاومت ترک‌ها به شما می‌دهد.
میدان‌های الکتریکی اطراف ترک‌ها و قطعات
- درک چگونگی شبیه سازی میدان‌های الکتریکی اطراف ترک‌ها و قطعات.
- شبیه سازی‌های میدان سه‌بعدی را برای تجسم انتشار سیگنال و شناسایی مناطقی که مسیریابی PCB می‌تواند بهبود یابد، بررسی کنید.
- ما میدان‌های الکتریکی ایستا را با ابزار رایگان Elmerfem و میدان‌های الکترومغناطیسی پویا را با OpenEMS شبیه سازی خواهیم کرد.
عیب‌یابی
- من راه‌های زیادی برای عیب‌یابی خطاهای رایج هنگام کار با ابزارهای رایگان به شما نشان خواهم داد که امیدوارم منجر به منحنی یادگیری سریع شود.

آموزش تحلیل اجزای محدود (FEA) با نرم‌افزارهای رایگان کی‌کد - آخرین آپدیت

دانلود KiCad Finite Element Analysis (FEA) with free Software Tools bestseller

شبیه سازی الکترومغناطیسی سه‌بعدی با کی‌کد (KiCad) با ابزارهای رایگان

پیش‌نیازها

آنچه خواهید آموخت

پیش‌نمایش سخنرانی‌ها Preview lectures

پیش‌نمایش شبیه‌سازی میدان الکتریکی اطراف میکرو استریپ Preview Electric Field Simulation around a Microstrip

پیش‌نمایش شبیه‌سازی میدان الکتریکی اطراف یک تراشه بین 3 صفحه زمین Preview Electric Field Simulation around a trace inbetween 3 ground planes

پیش‌نمایش هدایت حرارتی از تراشه مسی به PCB Preview Heat conduction from copper trace to PCB

شبیه‌سازی‌های الکترومغناطیسی با ابزار رایگان openEMS Electromagnetic simulations with the free tool openEMS

مقدمه‌ای بر این بخش Introduction to this Section

نصب ParaView Installation of ParaView

نصب openEMS Installation of openEMS

شبیه‌سازی انتشار امواج با openEMS (KiCad 9) Wave propagation simulation with openEMS (KiCad 9)

نحوه آماده‌سازی طرح‌های KiCad برای حداکثر سازگاری با openEMS (KiCad 9) how to prepare KiCad layouts for maximum compatibility with openEMS (KiCad 9)

نحوه تشخیص خطاها در فایل‌های step خروجی شما - مثال 1 (KiCad 9) how to detect errors in your exported step files - example 1 (KiCad 9)

نحوه تشخیص مشکلات در فایل‌های step خروجی شما - مثال 2 (KiCad 9) how to detect problems in your exported step files - example 2 (KiCad 9)

سخنرانی‌هایی در مورد نحوه نصب KiCad 6 و افزونه‌های آن Lectures on how to install KiCad 6 and its addons

نصب KiCad 6 Installation of KiCad 6

نصب افزونه‌های لازم FreeCAD برای KiCad 6 Installation of the necessary FreeCAD addons for KiCad 6

نصب ماکرو fcad_pcb برای FreeCAD برای KiCad 6 Installation of the fcad_pcb macro for FreeCAD for KiCad 6

شبیه‌سازی و نمایش نقشه‌های حرارتی تداخل متقابل (Crosstalk) از طریق مقاطع عرضی دوبعدی (KiCad 6) Crosstalk Heatmap simulation and display via 2D cross sections (KiCad 6)

شبیه‌سازی نقشه حرارتی تداخل متقابل قسمت دوم: شبیه‌سازی انتشار میدان نزدیک سه‌بعدی (KiCad 6) Crosstalk Heatmap simulation part 2: 3D near field emission simulation (KiCad 6)

نحوه افزایش سرعت شبیه‌سازی تداخل متقابل - مثال PCB چهار لایه (KiCad 9) How to speedup crosstalk simulations - 4 layer PCB example (KiCad 9)

شبیه‌سازی میدان دور (ff) در طول زمان (KiCad 6) Far Field (ff) Simulation over time (KiCad 6)

شبیه‌سازی امپدانس تراشه با روش TDR (بازتاب‌سنجی حوزه زمان) (KiCad 6) Trace impedance simulation via TDR method (time domain reflectometry) (KiCad 6)

شبیه‌سازی امپدانس تراشه با استفاده از جارو کردن موج سینوسی (KiCad 6) Trace impedance simulation via sine wave sweep (KiCad 6)

شبیه‌سازی امپدانس تراشه با تزریق گوسی و تحلیل S11 (KiCad 6) Trace impedance simulation via gaussian injection and S11 analysis (KiCad 6)

مصورسازی جهت جریان در تخلیه میدان J (تخلیه میدان ROTH) (KiCad 6) Visualizing Current Directions in a J-Field Dump (ROTH Field Dump) (KiCad 6)

توزیع جریان در فرکانس - تخلیه حوزه فرکانس (KiCad 9) Current Distribution over Frequency - frequency domain dumps (KiCad 9)

شبیه‌سازی موقعیت خازن جداسازی (Decoupling Capacitor) (KiCad 9) Decoupling Capacitor Placement Simulation (KiCad 9)

خطاهای رایج، راه حل‌ها و نکات مفید - openEMS Common Errors, Workarounds and useful tips - openEMS

تنظیمات سلسله مراتبی Hierarchy setup

نحوه افزایش سرعت شبیه‌سازی openEMS تا 100 برابر how speed up the simulation speed of openEMS by 100x

نحوه کاهش حجم فایل‌های تخلیه تا 100 برابر how to reduce the filesize of the dump files by 100x

مشکل تخلیه PEC: چه کاری باید انجام داد وقتی انتشار سیگنال قابل مشاهده نیست PEC dump issue: What to do when the signal propagation is not visible

شبیه‌سازی در مرحله "ایجاد موتور FDTD" گیر کرده است Simulation seems to get stuck at "Create FDTD engine"

نحوه محاسبه تعداد گام‌های زمانی برای شبیه‌سازی تداخل متقابل How to calculate the amount of timesteps for a crosstalk simulation

نحوه وارد کردن میکرو ویا و ویاهای دفن شده برای PCBهای چند لایه (KiCad 6) How to import Microvias and Burried vias for multilayer PCBs (KiCad 6)

نحوه تزریق سیگنال مستطیلی (موج مربعی) How to inject a rectangle signal (square wave signal)

روش ساده‌تر برای تنظیم نرخ نمونه‌برداری تحریک گام Simpler way to adjust the sample rate of the Step Excitation

شبیه‌سازی افت ولتاژ استاتیک و توزیع جریان برای KiCad در سه‌بعدی Static Voltage drop and Current distribution simulation for KiCad in 3D

افت ولتاژ در طول مسیرهای منشعب شونده Voltage drop across branching traces

جریان عبوری داخل یک ویا Current flow inside a via

جریان خروجی از یک پد با اندازه بزرگ Current flow out of an oversized pad

افت ولتاژ در طول یک مسیر مسی مستقیم Voltage drop across a straight copper trace

مثال دنیای واقعی: شبیه‌سازی افت زمین و جریان DC آردوینو (KiCad 6) Real world example: Arduino DC ground bounce and currenflow simulation (KiCad 6)

خطاها و راه‌حل‌های رایج - افت ولتاژ استاتیک و چگالی جریان در سه‌بعدی Common Errors and Workarounds - Static Voltage Drop and Current Density in 3D

NgException در مش‌بندی سطح: مشکل در تولید مش سطح NgException at Surface meshing: Problem in Surface mesh generation

NgException هنگام مش‌بندی صفحات زمین NgException when meshing ground planes

شبیه‌سازی افت ولتاژ و چگالی جریان نتایج نادرستی دارد Voltage drop and current density simulation has wrong results

چه کاری باید انجام داد وقتی یک مسیر مش‌بندی نمی‌شود - بازطراحی دستی شکل ممکن است کمک کند What to do when a trace just wont mesh - manually redrawing the shape might help

شبیه‌سازی میدان الکتریکی استاتیک برای KiCad در سه‌بعدی با ابزار رایگان ElmerFEM Static Electric Field Simulation for KiCad in 3D with the free tool ElmerFEM

مقدمه‌ای بر این بخش Introduction to this section

نصب حل‌کننده المان محدود "Elmer" Installation of the Finite Element Solver "Elmer"

نصب مولد مش "Salome" Installation of the Mesh generator "Salome"

میدان اطراف یک تراشه U شکل (با استفاده از KiCad 6) Field around an U shaped trace (using KiCad 6)

میدان اطراف یک تراشه U شکل با استفاده از KiCad 8.99 یا 9، FreeCAD 1.0 و GMSH Field around an U shaped trace using KiCad 8.99 or 9, FreeCAD 1.0 and GMSH

میدان اطراف یک میکرو استریپ Field around a Microstrip

میدان اطراف یک استریپ لاین Field around a Stripline

میدان اطراف یک تراشه بین 3 خط زمین Field around a trace inbetween 3 ground lines

مثال واقعی: میدان‌های الکتریکی اطراف برد آردوینو Real World Example: Electric Fields around an Ardu-ino Board

خطاها و راه‌حل‌های رایج - شبیه‌سازی میدان الکتریکی استاتیک با ElmerFEM Common Errors and Workarounds - Static Electric Field Simulation with ElmerFEM

عملیات بولی انجام نخواهد شد، زیرا شکل آرگومان با خودش تداخل دارد Boolean operation will not be performed, because argument shape is self-intersec

شبیه‌سازی‌های حرارتی برای KiCad در سه‌بعدی Thermal Simulations for KiCad in 3D

شبیه‌سازی حرارتی پایه بدون جریان هوا اما از طریق ضرایب انتقال حرارت Basic Thermal simulation without airflow but via heat transfer coefficients

هدایت حرارتی از تراشه مسی به PCB Heat conduction from copper trace to PCB

هدایت حرارتی بین مواد مختلف Heat conduction between different materials

روش جایگزین با GMSH: هدایت حرارتی بین مواد مختلف Alternative Method with GMSH: Heat conduction between different materials

شبیه‌سازی حرارتی با جریان هوای طبیعی (همرفت طبیعی)، تک ماده‌ای Thermal simulation with natural airflow (natural convection), single material

تشکر Thank you

تشکر می‌کنم و دوست دارم بازخورد شما را دریافت کنم Thank you and I would love to get your feedback

نمایش نظرات

https://donyad.com/d/f51fc6