一、Femap綜述

Femap 是一種先進的工程仿真軟件程序，用以創建復雜工程產品和系統的有限元分析模型，并顯示解決方案的結果。事實上， Femap 能夠創建部件、裝配件或系統模型，并確定某一給定操作系統的行為反應。

您可以利用 Femap 的數字化仿真功能：預測產品性能和可靠性，并加以改進。
減少勞民傷財的實物原型制作和測試
評估不同的設計和物料
優化設計和減少物料消耗

獨立于 CAD
Femap 是一套獨立于 CAD 系統的程序，可存取來源于所有主流 CAD 系統的圖形數據，包括 CATIA ， Pro/Engineer ， NX ， Solid Edge ， SolidWorks 以及 AutoCAD 。一旦圖形導入，您就可以準備模型進行分析，利用圖形定位器識別和顯示潛在的故障個體，比如裂片，然后利用圖形清理工具將它們移除或禁用。 Femap 還提供了很多創建和修改圖形的功能，這樣就可以在創建有限元模型時對模型做一些必要的變更。

有限元建模
完整的有限元模型以及基礎數據均可通過 Femap 揭示出來，您可以直接查看、創建或修改個體。創建和設置有限元模型時， Femap 的分組、分層以及可視化工具可幫助您管理模型顯示視圖。Femap 還有專用于幫助您完成建模任務的功能，包括：

薄壁結構的中面提取，以幫助您創建更高效、更精確的殼體模型
焊接件建模將不連續的固體焊接零件連接為一個連續的模型
數據表面允許您根據先前多種物理學應用程序的分析結果，創建復雜的負荷條件

有限元網格劃分
Femap 的三維立體網格生成器和平面網格生成器用以生成高質量的網格，提供正確定形的元件以確保結果的精確性。 Femap 使您能夠完全掌控所有的網格生成參數，包括：網格尺寸測定、微小部分的網格劃分、生長系數以及短邊壓縮等。若有復雜圖形，則經常需要修改那些對精度有更高要求的區域內的網格。在這種情況下，您可以利用 Femap 的 Meshing Toolbox 與計算機進行交互，通過這種方式修改基礎圖形的網格尺寸測定參數，并自動查看網格更新。您還可以在修改網格的同時，即時查看元件質量反饋，以確保創建高質量的有限元模型。

裝配建模
帶有 NX Nastran 的 Femap 支持裝配建模，包括自動接觸探測以確定更初的接觸部件。接觸區域可簡單設置為接觸（有摩擦或沒有摩擦）或粘連。由 NX Nastran 完成的接觸計算是迭代式計算，并在解算過程中保持更新，其中考慮了在更終結果中表示真實接觸條件的變形變更。同時還支持其它類型的部件裝配建模工具，包括點焊、扣件元件、以及帶有可選預負荷的螺栓接合點。

梁建模
除立體和殼體元件模型之外， Femap 還支持梁建模和網格劃分。若遇到由細長部件構成的模型（若采用立體網格劃分方法創建這種模型，那么創建的模型可能很大且難以使用），則可采用這種技術利用一維元件和相關的屬性來表示這種模型。

對于梁建模來說，模型的可視化尤為關鍵。有了 Femap ，就可以將這些元件作為立體部件進行查看，還可查看偏移量。 Femap 有一個截面屬性編輯器，其中包含有標準橫截面形狀庫，這也是 Femap 的一個特征。您還可以定義自己的截面，內置的截面屬性計算器會自動確定所需的屬性。同時， Femap 還有完整的梁可視化和結果顯示選項，包括切變和彎曲力矩圖。

復合材料建模
近年來，復合材料在設計中使用得越來越多， Femap 可幫助您為復合結構建模，并對結果進行后處理。您可以利用 Femap 的層壓制件編輯器和瀏覽器實現與計算機的交互，在創建和修改層壓制件中的板層時，更新層壓制件的屬性。

您還可以利用 Femap 的總復合層特征，對復合層壓制件結果進行后處理。通過 Femap 的總復合層特征，可以查看整個結構模型中連續板層的結果。

全面支持多種解算器
Femap 全面支持多種解算器，包括市場上所有主流商業解算器的預處理和后處理，包括 NX Nastran ， Ansys ， LS-DYNA ， Abaqus 以及 TMG 。利用 Femap 全面的建模和分析支持，您可以充分利用這些解算器的先進分析功能，尤其是動態分析、幾何分析以及材料非線性分析、熱傳遞分析和液體流量分析。

后處理
大量的可視化功能有助于您查看和解釋結果，以便快速地了解模型的性能。您可以找到查看和解釋輸出數據所需的任何信息，包括：

輪廓和標準圖
變形形狀動畫
動態切割平面和等值面
完整的輸出選擇
XY 圖
自由體圖和格點力平衡輸出
時域和頻域動畫
通過 Data Table 框，您可以訪問完整的結果數據，以收集、整理和控制可視數據的數量和種類，編制分析報告。

可擴展的仿真解決方案
Velocity Series CAE 產品為設計工程師提供了可擴展的解決方案，包括嵌裝入 CAD 系統的 Solid Edge Simulation 程序和為 CAE 分析員提供的帶有 NX Nastran 的 Femap 。

帶有 NX Nastran 的 Femap 系列產品本身就具有可擴展功能，從基本模塊中的通用仿真功能，到附加模塊中一些更為優質的應用程序，包括動態仿真、更優化仿真、優質非線性仿真、轉子動力仿真、熱傳遞仿真以及液體流量仿真等。

客戶化
Femap 具有開放式的用戶化功能，通過 OLE/COM 面向對象的 Application Programming Interface (API) （應用程序編程界面），利用非專利性標準編程語言，您可以全面訪問 Femap 的所有功能。通過用戶界面中的開發環境即可訪問 API ，在這里，您可以進行自定義程序開發，實現工作流程和工藝流程的自動化，并可實現與第三方程序（比如 Microsoft? Word 和 Excel ）的交互和數據交換。

可用性
Femap 是 Windows? 自帶的一種直觀應用程序。 Femap 支持多種制圖窗口和專用的窗格，比如 Model Info Tree 和 Data Table ，可全面訪問有限元模型和結果數據，并幫助推進高效的工作流程。您可以按照自己的要求修改界面的外觀，包括重新布置窗格的位置、修改功能的顯示水平以及完整的工具欄和圖標自定義。

二、Femap 版本 11.3

Femap 11.3 提供了許多預處理增強功能，包括更好地控制視圖旋轉和縮放，改進了梁建模，并通過新增繪制/擦除功能和滾動查看模式改進模型可視化。 經過增強的連接管理器讓用戶更直接地定義和建立連接。 Femap 11.3 中提供的網格劃分增強功能包括：新的更大四方體選項更大限度減少三角形創建；更為簡化的有限元網格細化和平滑流程。 此外，解算器集成、后處理以及其他許多方面也得到改進。

模型可視化控制
Femap 11.3 新增了一個繪制/擦除工具欄，用于輕松控制屏幕上繪制或擦除的實體，實現更全面的模型查看控制。 利用新的滾動查看模式，您可以在模型內部移動，從模型內部查看，大大簡化了模型檢查和結果復查。

直接連接管理器
連接管理器的功能得到增強，讓用戶可通過直接編輯、排序和篩選更直接地定義和建立連接。 與元素面選取和繪制/擦除工具欄結合使用，用戶可以更輕松地在 FE 實體上建立連接，而且所需的鼠標點擊次數大幅減少。

交互式網格細分
利用全新的網格細化功能，您現在可以采用交互方式細化特定區域中的現有有限元網格，從而實現更好捕捉應力聚集等許多益處。 借助這種簡化的工作流程，您只需選擇幾個元素，即可立即看到網格細化至四個或九個元素（取決于原始元素）。

更大四邊形網格劃分
新增了一個更大四邊形選項，用于在指定的允許元素寬高比內更大限度減少殼網格中產生的三角形數量。 通過修改寬高比和網格大小，您可以得到所有四方形網格，實現幾何體拓撲。更大四邊形也可以與四邊形圖層和元素增長等其他網格劃分工具結合使用，得到有吸引力和準確的四邊形主導網格。

箭頭圖
Femap 11.3 重新設計了輪廓箭頭圖的生成。 其中包括自動矢量選擇：如果您選擇矢量的特定力輸出，Femap 將自動獲取箭頭的相應分量。 此外，還可以直接將輸出數據轉換到其他坐標系，而且所需設置很少。

三、Femap with NX Nastran

通過交互方式，支持大量功能
Femap - NX Nastran Features Image 1基本模塊中的功能包括線性和靜態分析、自然模態分析、屈曲分析、基本非線性分析以及熱傳遞分析。此外， Femap 的 NX Nastran 還包括附加的動態分析選項 — 包括瞬變 / 動態分析、頻率 / 諧波響應分析、響應頻譜、隨機響應 DDAM （動態設計分析方法） -- 以及優質非線性分析、氣動彈性分析、超單元分析、更優化分析、轉子動力分析以及 DMAP （直接矩陣提取編程）等。

Femap - NX Nastran Features Image 2產品配置為基本模塊提供了很多功能，并實現了極好的靈活性和可擴展性，可擴展至更優質的分析類別，能夠處理更為棘手的工程問題。

四、Femap 熱解算器

Femap Thermal Solver 為Femap環境添加了更先進的熱分析解決方案，并為復雜的熱工程問題提供快速、精確的解決方案。利用基于有限元網格和有限體素的數字技術，Femap Thermal Solver使非線性和瞬變熱傳導流程的建模變得無比簡單，包括傳導、輻射以及相變。先進的解算器技術極為可靠，而出色的解算速度即使是遇到更具挑戰性的問題也不在話下。有了Femap，您就可以快速而高效地完成精確的熱分析，進而提供工程意見，加快周轉速度，使企業能夠在當今快速的開發周期條件下立于不敗之地。

五、Femap 優質熱解算器

Femap 優質熱解算器在 Femap 熱解算器軟件包的基礎上增加了多項優質熱學建模和仿真功能，包括流體導管建模、耦合對流和流體分析。

Femap Advanced Thermal Solver為Femap Thermal Solver程序包添加了更多優質熱建模和仿真功能，包括1D流體網絡建模以及自由對流和強制對流。一整套熱建模工具使用戶可以定義更多優質的和復雜的熱仿真，比如輻射建模和航天器建模，包括太陽能加熱和軌道加熱、軌道建模與顯示、射線跟蹤功能以及連接結構等。
一些更為先進的解算器功能又構成這些建模工具的補充，比如用戶定制子程序、模型簡化、子結構化以及工業熱規范接口等。

六、Femap 流體解算器

Femap Flow Solver為Femap環境添加了更先進的計算機流體動力學（CFD）分析解決方案，為復雜的CFD問題提供了快速、高效而精確的解決方案。

優質代數多網格解算器是完整CFD功能的中樞，能夠支持層流和湍流仿真、低速和高速壓縮流仿真、強制流仿真、自然對流仿真以及混合流仿真，所有仿真均帶有多個入口、出口以及內部流體邊界條件。

這種存儲效率很高的功能確保解決方案能夠快速而容易地得到解算。同時它還支持結構化的網格劃分和非結構化的網格劃分，具有更好的靈活性。Femap Flow Solver具有將Femap Flow Solver與Femap Thermal Solver結合在一起的功能，是Femap Thermal Solvers的一項非常出色的補充。