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Simcenter Femap 汎用有限要素法 プリ・ポストプロセッサ

製品概要

デスクトップにハイパフォーマンスなCAE環境を提供します。

Simcenter Femap は、Windows上で動作する有限要素法( FEM )解析のプリ・ポスト機能を提供するソフトウェアです。
ジオメトリの作成/修正から、有限要素モデルの作成、ポスト処理までの一連の作業を統合して行なうことができ、効率がよく無駄のない作業環境を提供します。
CAEを包括することができ、解析ソリューションの中心として用いることも可能です。
全世界で、自動車、造船、航空機、重工業、建築・建設、精密、電機など多岐にわたる産業で用いられており、その実績と信頼性の高さから多くのエンジニアに選ばれ続けています。多くのプリ・ポストプロセッサの中で、Simcenter Femapは高機能で使いやすいソフトウェアとして、確固たる地位を確立してきました。
誕生から30年以上が経過した現在でも、使いやすさと性能の向上をめざし機能拡張を行なっており、大規模モデルにも対応可能です。

CAEコンサルティング Simcenter Femap 汎用有限要素法 プリ・ポストプロセッサ
   Simcenter Femap 汎用有限要素法 プリ・ポストプロセッサ
  • 製品コンセプト
  • 実用的な機能をコンパクトにまとめたデスクトップ用プリ・ポストプロセッサ
  • CADジオメトリから有限要素メッシュを高速に生成
  • 広範なFEA/CADインターフェイスをサポート
  • 高機能・高性能でバランスのとれたポスト処理機
  • コストパフォーマンスに優れたツール群
  • ライセンス形式
  • Simcenter Femapには2つのライセンス形式があり、ワークスタイルに応じて選択できます。
スタンドアローン版 ネットワーク版
Simcenter Femapを1台のコンピュータ上で使用 ・ ネットワーク環境下での使用
・ ライセンス管理にFLEXlm(FLEXid)を使用
・ ライセンス数に応じてネットワーク内で Simcenter Femapを利用できます。
・ FLEXidを使用しているので、ライセンス・ サーバーのリプレイスが簡単にできます。
USBポートが必要 ・ TCP/IPによるネットワーク環境とUSBポートが必要
  • インターフェイス
  • 豊富なFEAおよびCADインターフェイスを標準搭載していますので、既存のデータ資産を活用することができます。
  • 20以上の解析プログラムとのインターフェイス
  • ハイエンドCADの形状ファイルのダイレクトトランスレータ
特  長

充実したCAD/解析プログラムインターフェイス

高品質なメッシュを高速に生成

有限要素モデルを効率よく作成

使いやすさを追求したユーザーインターフェイス

多彩で効果的な結果表示機能

高度なカスタマイズ機能

ユーザーインターフェイス

ジオメトリモデリング

有限要素モデリング

ポスト処理

インターフェイス

カスタマイズ

ユーザーインターフェイス

  • ユーザーインターフェイス機能

Simcenter Femapは、優れた操作性を実現した先進の日本語グラフィカルユーザインターフェイスを搭載しています。 材料特性や荷重条件といった解析モデルの情報がツリー表示され、内容の確認や修正を素早く行うことができます。
また、解析モデルの要素情報や解析結果をリスト表示したり、表計算ソフトにカット & ペーストして簡単に報告書を作成することもできます。 メニューコマンドもボタン化され、すべてのコマンドをボタンクリックにより、呼び出せます。

ユーザーインターフェイス機能
  • ツールバー

標準で、ファイルやデータの入出力、表示設定、モデル作成/編集、ポスト処理、エンティティ選択に利用するツールバーが用意されています。
各ツールバーは、いつでも表示/非表示を切り替えられ、Simcenter Femapメインウィンドウ内外でドッキング、フローティングさせて自由に配置できます。
カスタム機能も搭載しており、項目を変更したり、新たなツールバーを定義することが可能です。

ユーザーインターフェイス ツールバー
  • モデル情報ウィンドウ

材料特性や荷重条件、拘束条件といったモデル情報をツリー表示し、モデルの状態を一目で確認できます。
コマンドドリブン(文脈依存)機能により、ツリーの中の項目を右クリックすると使用可能なサブメニューが開き、素早くコマンドを実行することができます。

モデル情報ウィンドウ
  • エンティティエディタウィンドウ

モデル情報ウィンドウやグラフィックウィンドウで選択されたモデルの情報をリスト表示し、修正/編集を直接行うことができます。
このウィンドウで定義したデータサーフェイスは、モデル情報ウィンドウツリーに追加されます

エンティティエディタウィンドウ
  • データサーフェイスエディタ

空間分布する荷重を生成するときなどに使用する、データサーフェイスを定義するためのものです。データの修正を行った後に、モデルに反映させることも可能です。たとえば、マテリアルプロパティの縦弾性率を変更することは直接モデルのデータを編集することと同じです。

データサーフェイスエディタ
  • レポートウィンドウ

選択したモデルデータや解析結果をリスト表示します。フォーマットや順列を簡単に切り替えることができ、選択したデータのアウトプットなども簡単に取り出すことができます。編集したデータリストを表計算ソフトにそのまま貼り付けることができ、複数のモデルが取り込まれている場合、それぞれのアウトプットを比較することも可能です。修正した内容を、モデルに反映することはできません。

レポートウィンドウ
  • エンティティ情報ウィンドウ

エンティティ情報ウィンドウはエンティティ選択モードの時に、カーソルの下にあるエンティティの情報を表示するウィンドウです。特定のエンティティ(エレメントやサーフェイスなど)の情報を取得するのに便利です。

エンティティ情報ウィンドウ
  • グラフィックウィンドウ

主に作成中のモデルを表示するウィンドウです。Simcenter Femap グラフィックウィンドウは OpenGL のグラフィック表示機能を利用しており、OpenGL表示を高速化するよう製造されたグラフィックカードで非常に高速な三次元表示が可能になります。また、複数のモデルを一つのSimcenter Femap上で同時に表示することができます。ウィンドウごとに、それぞれのモデルを独立して作成/修正し、別ファイルとして保存することが可能です。

  • メッセージウィンドウ

リッチテキスト形式のエディタとして使用することが可能です。ログファイルとしてだけでなく、テキストの編集、画像の貼り付けなどのレポート作成ソフトしてもご利用いただけます。

メッセージウィンドウ
  • APIプログラミングウィンドウ

APIのプログラムをSimcenter Femap上で作成し、実行できます。作成したプログラムはSimcenter Femapに内蔵された、Visual BasicライクのWrapBasicでインタープリタ実行(逐次翻訳実行)されます。コンパイルを行わないので処理速度の高速化や大規模な処理には問題が生じる能可性がありますが、多くの用途で便利なツールを作成できます。

メッセージウィンドウ
  • プログラムファイルウィンドウ

Simcenter Femapのコマンドを記録し、編集/再生することができます。プログラムファイルは個々のキーストロークを記録し、あとで実行させることができます。プログラムファイルを保存することで他のモデル上で操作を自動実行させたり、専用のダイログボックスを表示して、座標指定やその他の指定を行うことができます。簡単な定型操作を行わせることに適しており、操作も非常に簡単です。

プログラムファイルウィンドウ

ジオメトリモデリング

  • ジオメトリ作成機能

Simcenter FemapオリジナルのParasolid ジオメトリ エンジンにより、次のジオメトリを作成することができます。

ポ イ ン ト  
カ  ー  ブ ライン、アーク、サークル、スプライン
サーフェイス サーフェイス
バウンダリ サーフェイス(平面メッシュ生成領域定義)
ソ リ ッ ド Parasolid ジオメトリエンジンによるソリッドモデリング

  • ジオメトリベースのプロパティ、境界条件の設定が可能

有限要素メッシュの生成前に、材料物性、要素タイプ、拘束/荷重条件をジオメトリモデルへ設定しておくことができます。これによりメッシュの再生成時にも、ジオメトリ ベースの各設定をそのまま利用できます。



ジオメトリ(サーフェス)に荷重を設定


メッシュ作成後の荷重分布


メッシュ再作成後の荷重分布

  • サーフェイス モデリング

ジオメトリ エンジンParasolidを使用したサーフェイス モデリング機能を提供します。サーフェイス同士の交差曲線、およびカーブの投影によるサーフェイスの切断等が可能です。この機能はソリッド表面のサーフェイスに対しても有効ですので、境界条件の領域編集機能としても利用できます。

サーフェイス モデリング

  • ソリッド モデリング

Parasolid ジオメトリ エンジンを使用したソリッドモデリング機能を提供します。ソリッドモデリングでは、基本形状、断面の押し出しによる形状作成、ブーリアン演算による形状作成、およびフィレット、チャムファ(面取り)が可能です。また、ソリッド表面のサーフェイスに切り込みを入れ、境界条件の設定箇所を限定することもできます。

ソリッド モデリング

  • ミッドプレーン アシスタント

ソリッドモデル(下図の左)の中立面にサーフェイスを生成する機能を搭載しています(下図の右)。ソリッドモデラーで作成されたソリッドジオメトリモデルから平面要素モデルを生成する作業の効率が向上します。下のモデルでは、15分程度の作業(自動、手動の組み合わせ)で、中立面サーフェイスモデルの作成を完了。

プログラムファイルウィンドウ

有限要素モデリング

  • エレメントタイプ

ジオメトリ上またはダイレクトに有限要素メッシュを生成できます。対応するエレメント(要素)タイプは次のとおりです。

線タイプ ロッド、チューブ、バー、ビーム、リンク、スプリング/ダンパ、
DOFスプリング、ギャップ、カーブドビーム、
カーブドチューブ (2次要素: ビーム)
平面タイプ プレート、平面ひずみ、曲げ、積層、メンブレン、せん断パネル、
軸対称プレートシェルなど (2次要素: 6節点3角形、8節点4辺形)
ボリューム
タ  イ  プ
ソリッド(4面体、3角柱、6面体。 2次要素: 20節点6面体まで)
軸対称ソリッド (2次要素: 6節点3角形、8節点4辺形)
そ の 他 質量(質点)、剛体、スライドライン、溶接、質量マトリクス、
剛性マトリクスなど

* 平面タイプのエレメントは、サーフェイス上でマップドメッシュ、フリーメッシュが可能です。
* ソリッド エレメントは、ジオメトリソリッド内での6面体、3角柱、4面体の生成と平面タイプ エレメントの押し出しによる6面体、3角柱の生成が可能です。

  • 梁断面形状、板厚のグラフィックス表示

梁や板の断面形状をスクリーン上にリアルに表示できます。梁構造物のモデリングで、梁の取り付け向きを直観的に確認できます。

梁断面形状、板厚のグラフィックス表示

  • 梁断面のモデリング、性能の計算機能

さまざまな梁断面形状(I型ビーム、円チューブ、L型アングルなど14種類)の形状入力も簡単に行うことができます。また、任意の梁断面形状について、断面積、断面2次モーメント、ねじれ定数等を求める計算機能も搭載しています。

梁断面のモデリング、性能の計算機能ィンドウ

  • 多彩なメッシュ生成機能

Simcenter Femapには解析目的に合わせて、 プレートメッシュ、4面体/6面体ソリッドメッシュを生成する機能が用意されています。

必要とされる計算精度や解析時間に合わせて、 メッシュタイプを選択することができます。

メッシュは、ジオメトリモデルからセミオートで作成することも、任意の位置に手動で作成することも可能です。

多彩なメッシュ生成機能

ひとつのソリッドモデルから4面体/6面体ソリッドメッシュ、プレートメッシュモデルを生成した例

  • サーフェイスメッシュ生成のアプローチ指定

サーフェイス上でのメッシュ生成のアプローチを指定し、 メッシュパターンをコントロールすることが可能です。例えば、4本を超えるエッジカーブを持つサーフェイスに対して4コーナーを指定することで、マップドメッシュ生成を行ったり、複数のサーフェイスのメッシュパターンを一致させるなどのコントロールを行うことができます。この機能をソリッド表面のサーフェイスに適用することで、6面体メッシュ生成にも活用できます。



フリーメッシュ/マップドメッシュ/3角形メッシュ

  • 6面体ソリッド要素のセミオートメッシング機能

ソリッド内に6面体ソリッドメッシュをセミオートで生成することができます。ソリッドモデルの領域分割機能 、サーフェイスメッシングのアプローチ指定機能を併用することで、6面体メッシュ生成で様々なアプローチを取ることができます。ソリッドの分割機能を提供します。隣接するソリッドの接合面(サーフェイス)のメッシュパターンを自動的に一致させる機能と連携し、複数材料を持つモデルの自動メッシュ生成における作業効率が向上します。

プログラムファイルウィンドウ

  • 高速自動4面体ソリッドメッシング機能の標準搭載

3角形平面要素で定義した閉領域(表面メッシュ)の内部に4面体ソリッド要素を自動生成することができます。4面体メッシング処理スピードは、標準的なPC上で1,500,000要素/分を超えます。(Windows 2000/Pentium III 733MHz/メモリ256MB上で節点15,000/要素84,000、ターン アラウンド タイム 5秒)また、メッシュ生成コントロール機能を提供します。

  • 4面体メッシングのコントロール

同一の表面メッシュからソリッドメッシュを生成した場合のメッシュコントロールの例を示します。

元になる表面メッシュ(内部は空洞)
元になる表面メッシュ(内部は空洞) 
生成されたソリッドメッシュ (1)
内部メッシュ: 疎
(生成係数 2.0)

生成されたソリッドメッシュ (2)
内部メッシュ: 均一
(生成係数 1.0)

生成されたソリッドメッシュ (3)
内部メッシュ: 密
(生成係数 0.75)

ポスト処理

  • 基本ポスト処理

Simcenter Femapのポスト処理機能には次のものがあります。

  • 変形図
  • コンター図
  • ベクトル図
  • ビームダイアグラム(モーメント線図等)
  • XYプロット
  • アニメーション表示
  • その他、マルチセクションカット(任意3断面まで)
    アイソサーフェイス(等値面)のコンター図表示が可能です。(マウスで断面、等値面をダイナミックに移動することも可能)。また、アニメーションはAVI形式ファイルに保存できます。

  • スマートリザルツ機能

不連続コンター、平面要素の表裏別コンターの表示をサポートしています。
材料、要素タイプ、要素角度などにより、コンター不連続部を認識させることができます。これらの機能により、解析結果のより正確な検討を行うことができます。

  • コンターベクトル

コンターカラーを使用したベクトル表示ができます。両側矢印による引張/圧縮の表現、矢印の大きさ、色による値の表現が可能です。また、3つまでのコンターベクトルを同時に表示することが可能です。これらの機能により、最大/最小主応力を同時に確認することが可能です。



最大主応力のコンターカラー表示例


最大/最小主応力の色別表示例

  • エンティティ情報

モデル上のエンティティをマウスで指定することで、エンティティの定義情報や解析結果をエンティティ情報ウィンドウまたはスクリーン上に表示することができます。

  • コピー&ペースト

Windowsのコピー&ペーストに対応しているので報告書作成などに役立ちます。Simcenter Femapの画面(モデル、XYプロットなど)をワープロソフトなどに即座に貼り付けられます(メタファイル/ビットマップ形式)。また、解析結果値やXYグラフ値を表計算ソフトにインポートすることができます。

コピー&ペーストで
報告書作成  

  • インターフェイス

Simcenter Femapは豊富な外部インターフェイスを備えており、数多くのソフトウェアとデータ 交換を行うことができます。

  • FEAインターフェイス

ABAQUS、ANSYS、CAEFEM、COSMOS、LS-DYNA、MARC、NASTRAN (NX, MSC, NEi など)他、多数の解析プログラムとの双方向トランスレータを標準で搭載しています。線形・非線形解析、静・動解析、接触問題も強力にサポートします。Simcenter Femap ニュートラルファイル(中間ファイル)を介して、未対応プログラムや自作のソルバーとのデータ交換を行うことも可能です。
詳細は下記の表ををご参照ください。次のとおりです。

対応しているソルバーインターフェースと解析サポートバージョン(Femap2301)

解析ソフトウェア 最新サポートバージョン
ABAQUS ABAQUS 2022
ANSYS ANSYS 2022 R2
I-DEAS I-DEAS 9.0
LS-DYNA LS-DYNA R12
MSC Marc MSC Marc 2005
Simcenter NX Nastran (NX Nastran) Simcenter NX Nastran 2212
Autodesk Nastran (NEi Nastran) Autodesk Nastran 2019 R2
MSC Nastran MSC Nastran 2021
MSC Patran 2.5+
CAEFEM
CDA/Sprint
CFDesign
SINDA/G
-
ALGOR ALGOR 11
CDA/Sprint1 -
COSMIC NASTRAN -
COSMOS COSMOS 1.71
CAS/NASTRAM CAS/NASTRAM 98
GENESIS GENESIS 2.0
ME/NASTRAN -
MSC/pal2 MDA/pal2 v.4
mTAB*STRESS mTAB*STRESS 6.1
SSS/NASTRAN -
STAAD STAAD 2.1
STARDYNE STARDYNE 4.41
UAI/NASTRAN UAI/NASTRAN 20
weCan weCan 5.0
  • CADインターフェイス

Simcenter Femapは、多くのCAD形状データを取り込むことができます。対応するフォーマットにはParasolid ソリッドモデルフォーマット(*.X_T File),ACISソリッドモデルファイルフォーマット*.SAT File)STEP, IGES,Stereolithography,DXF,VRMLなどのCADデータをはじめ、I-deas, CATIA, Pro/ENGINEER, Unigraphics SolidEdge VDAなどのハイエンドCADのネイティブな形状データファイルへのアクセスが可能です。
詳細は下記の表ををご参照ください。

対応しているジオメトリフォーマットと最新サポートバージョン(Femap2301)

ジオメトリフォーマット サポートバージョン 形 式 インターフェイス
ACIS ACIS 2023.1 .SAT インポート/エクスポート
Parasolid Parasolid 35.11 .X_T インポート/エクスポート
STEP AP203, AP214, AP242 .STP インポート/エクスポート
IGES IGES 4,0-5.3 .IGS インポート/エクスポート
JT JT 11.0 .jt インポート
DXF - .DXF インポート
STL - .stl インポート

対応しているCADソフトウェアフォーマットと最新サポートバージョン(Femap2301)

CADソフトウェアフォーマット サポートバージョン 形 式 インターフェイス
CATIA v4 CATIA 4.1.9 ? 4.2.4 .MDL,
.EXP,
.DLV
インポート
CATIA v5(※) CATIA V5-6R2021SP4 .CATP インポート
Pro/Engineer Pro/Engineer 16 - Creo5 .PRT,
.ASM
インポート
Solid Edge Solid Edge 2022 .PAR
.PSM
.PWD
.ASM
インポート
NX NX version 2007 .PRT インポート
SolidWorks SolidWorks 2022 (SPO) .sldprt
.sldasm
インポート

(※) CATIA V5は別途オプションの購入が必要です。

カスタマイズ

Simcenter Femapは、カスタマイズを行うことができます。カスタマイズを行うことにより、

1.Simcenter Femapの標準機能では行うことができない操作の実現

2.繰り返し作業の自動化

3.他のプリポストからの乗換えツールの作成

などを行うことができます。
例)Simcenter Femapの標準機能では行うことができない操作の実現
  APIツール集  詳細は「APIツール集」をご参照下さい

Simcenter Femapのカスタマイズには、「プログラムファイル」、「Simcenter FemapAPI」の2種類の方法があります。

  • プログラムファイル

キーボードによる操作をプログラムで記述するSimcenter Femapのマクロコマンドです。Simcenter Femap上で行った操作を記録することができ、記録したプログラムを使って、論理コマンドや変数を定義し、ユーザーご自身の手でお手軽にプログラムを作成することができます。
Simcenter Femapデフォルトの機能として搭載されている『プログラムファイルウィンドウ』を使用することで、ご利用いただけます。

*Simcenter Femapでは、すべてのプログラムファイルにおける関数に対しての説明書「活用ガイド」があります。

  • Femap API

キーボードによる操作をプログラムで記述するSimcenter Femapのマクロコマンドです。Simcenter Femap上で行った操作を記録することができ、記録したプログラムを使って、論理コマンドや変数を定義し、ユーザーご自身の手でお手軽にプログラムを作成することができます。
Simcenter Femapデフォルトの機能として搭載されている『プログラムファイルウィンドウ』を使用することで、ご利用いただけます。

*Simcenter Femapでは、すべてのAPI関数に対しての説明書「APIリファレンス」があります。

  • メニュー カスタマイズ

キーボードによる操作をプログラムで記述するSimcenter Femapのマクロコマンドです。Simcenter Femap上で行った操作を記録することができ、記録したプログラムを使って、論理コマンドや変数を定義し、ユーザーご自身の手でお手軽にプログラムを作成することができます。
Simcenter Femapデフォルトの機能として搭載されている『プログラムファイルウィンドウ』を使用することで、ご利用いただけます。

Simcenter Femap 動作環境はこちらからご覧ください

Simcenter Femap 保守サービスはこちらからご覧ください

※各商標または商品名はそれぞれの所有権保持者の商標または登録商標です。