Femap je pokročilý softwarový produkt pro inženýrské simulace, který vytváří modely složitých inženýrských produktů a systémů metodou konečných prvků a zobrazuje výsledky řešení. Femap virtualizuje komponenty modelů, konstrukčních sestav nebo systémů a stanovuje jejich odezvu na působení pracovního prostředí.

Funkce Femap pro digitální simulaci umožňují:

• Předpovídat a zdokonalovat výkon a spolehlivost produktu.
• Snižovat časovou náročnost a náklady na výrobu a zkoušky prototypů.
• Vyhodnocovat různé návrhy a materiály.
• Optimalizovat návrhy a snižovat materiálovou náročnost.

Nezávislost na CAD

Femap je nezávislý na CAD a může přistupovat ke geometrickým datům všech hlavních systémů CAD včetně CATIA, Pro/Engineer, NX, Solid Edge, SolidWorks a AutoCAD. Po importu lze připravit model pro analýzu pomocí geometrického lokátoru k vyhledání a zobrazení případných potenciálně problémových jevů (např. trhlin) a buď je zcela odstranit pomocí geometrických nástrojů nebo je potlačit. Femap také nabízí velké množství geometrických funkcí pro tvorbu a úpravu, takže lze provádět potřebné úpravy modelů s ohledem na budoucí řešení metodou konečných prvků.

Modelování metodou konečných prvků

Aplikací Femap je vytvořen kompletní model z konečných prvků včetně souvisejících dat, umožňující přímou tvorbu, zobrazování nebo úpravy entit. Nástroje Femap pro sdružování, přidělování do vrstev a pro vizualizaci umožňují během tvorby a úpravy modelu z konečných prvků spravovat jeho zobrazení.

Femap obsahuje speciální funkce pro podporu modelování, například:

• Tažení středové roviny tenkostěnných konstrukcí k podpoře tvorby účinnějších a přesnějších modelů skořepin.
• Modelování svarů, které spojují svařované komponenty do souvislého modelu.
• Data povrchového zatížení, která umožní simulovat složité zatěžovací stavy pro výstupní analýzu aplikací v různých podmínkách.

Modelování povrchů metodou konečných prvků

Funkce Femap zaměřené na objemové a povrchové modelování využívá generování vysoce sofistikovaných a přesně tvarovaných plátů s cílem dosažení přesných výsledků. Femap nabízí při generování plátu plnou kontrolu nad všemi parametry včetně parametrů rozměru plátu, pokrytí malých prvků, součinitele pro úpravu rozměrů, potlačení krátkých hran apod. Modifikace plátu je současně se složitou geometrií vyžadována v oblastech, kde je nutná vyšší přesnost. V takovém případě nástroj Femap Meshing Toolbox umožňuje provádět interaktivní úpravu rozměrových parametrů plátu s ohledem na související geometrii a automaticky zobrazovat aktualizaci plátu. Také lze při modifikaci kvality plátu zobrazovat odezvu v reálném čase s cílem vytvoření vysoce kvalitního modelu z konečných prvků.

Model sestavy

Femap s NX Nastran podporuje modelování sestav včetně automatické detekce kontaktů, určující, které komponenty jsou ve výchozím stavu v kontaktu. Oblasti kontaktu lze nastavit buď na prostý kontakt (s třením nebo bez něj) nebo jako vzájemné spojení. Kontaktní výpočty prováděné v NX Nastran jsou iterativní a aktualizují se během řešení, takže do konečného výpočtu zahrnují změny od deformací způsobené kontaktem v reálných podmínkách.

Jsou podporovány také další typy technik pro modelování kontaktu komponent včetně bodových svarů, upevňovacích prvků a čepových spojů s volitelným předpětím.

Model z prizmatických prvků

Vedle modelování pomocí masivních a skořepinových prvků podporuje Femap také modelování pomocí prizmatických prvků a plátů. Tato technika umožňuje modelování zahrnující dlouhé štíhlé prvky (jejichž modelování pomocí masivních prvků a plátů by vedlo k rozsáhlým a obtížně zpracovatelným modelům), které jsou reprezentované jednorozměrnými prvky s odpovídajícími vlastnostmi.

Vizualizace modelu je klíčem k modelování nosníků. Pomocí Femap lze tyto prvky zobrazovat jako masivní prvky s ofsetem. Femap nabízí funkci editoru průřezů, který obsahuje knihovnu standardních tvarů průřezů. Také lze definovat vlastní průřezy a vestavěný kalkulátor automaticky stanové požadované průřezové veličiny.

K dispozici je také vizualizace plnostěnného nosníku a volby pro zobrazování výsledků včetně grafů posouvajících (smykových) sil a ohybových momentů.

Modelování kompozitních materiálů

V minulých letech významně vzrostlo využívání kompozitních materiálů. Femap podporuje tvorbu modelů z kompozitních materiálů a následné zpracování výsledků v kompozitních konstrukcích. Pomocí editoru a zobrazení laminovaných prvků lze interaktivně aktualizovat a modifikovat parametry podle uspořádání vrstev laminátů.

Pomocí funkce globální kompozitové vrstvy Femap lze následně upravovat výsledky získané pro laminátovou konstrukci procházející průběžně skrze celý konstrukční model.

Nezávislost na řešiteli

Femap je nezávislý na řešiteli a poskytuje rozsáhlou podporu při přípravě i následném zpracování při použití všech hlavních komerčně nabízených řešitelů na trhu včetně NX Nastran, Ansys, LS-DYNA, Abaqus a TMG. Lze plně využívat funkcí pro pokročilou analýzu pomocí těchto řešitelů pomocí komplexního modelování a analytické podpory ve Femap, zejména v případě dynamické, geometrické a nelineární materiálové analýzy, při přenosu tepla a proudění kapalin.

Následné zpracování

K dispozici je velké množství zobrazovacích funkcí, které umožňují zobrazovat a interpretovat výsledky s cílem rychlého zjištění chování modelu. Lze zde nalézt vše co je třeba k zobrazování a interpretaci výstupních dat včetně:

• zobrazování obálek a kritérií,
• animace tvarových deformací,
• dynamická řezná rovina a 3D-povrchy,
• výběr výstupní úrovně,
• grafy XY,
• zobrazení volného tělesa a výsledné silové soustavy,
• animace v časové a frekvenční oblasti.

Kompletní přístup k výsledným datům zajišťuje datová tabulka, kterou lze použít k pořizování, třídění a správě typu a množství zobrazovaných dat s cílem vytvořit protokol o analýze.

Škálovatelné řešení pro simulace

Produkty řady Velocity Series CAE nabízejí projektantům škálovatelné řešení ve formě programu Solid Edge Simulation na bázi CAD a Femap s NX Nastran pro analýzu CAE.

Produktová řada Femap s NX Nastran sama o sobě nabízí škálovatelnost řešení od obecnějších simulačních funkcí v základním modulu až po pokročilejší aplikace včetně dynamiky, optimalizace, nelineární dynamiky rotorů, přenosu tepla a proudění kapalin v přídavných modulech.

Zákaznické přizpůsobení

Otevřená funkce zákaznického přizpůsobení Femap umožňuje kompletní přístup ke všem funkcím Femap pomocí objektově orientovaného rozhraní pro programování aplikací (API) na bázi technologie OLE/COM, která používá standardní neproprietární programovací jazyky. Přístup k API je zajištěn pomocí vývojového prostředí s uživatelským rozhraním, kde lze tvořit zákaznické programy, které zautomatizují postupy a procesy a které mohou interagovat a vyměňovat si data s programy třetích stran, např. Microsoft® Word a Excel.

Použití

Femap je intuitivní aplikace pro prostředí Windows®. Femap podporuje více grafických resp. specializovaných oken, např. zobrazení stromové struktury modelu nebo tabulku dat, umožňuje kompletní přístup k modelu z konečných prvků a k výsledným datům a přináší možnost tvorby efektivních pracovních postupů. Vzhled rozhraní lze upravit tak, aby odpovídal požadavkům uživatele včetně umístění oken, úpravy rozsahu zobrazovaných funkcí nebo nastavení stavového řádku nebo nástrojové lišty.