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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。

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、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20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います。64-bit環境にも対応しており、大規模モデルに対応可能です。

Femap 汎用有限要素法 プリ・ポストプロセッサ   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
  • 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
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 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

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

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、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

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

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

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

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

主に作成中のモデルを表示するウィンドウです。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。

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のプログラムをFemap上で作成し、実行できます。作成したプログラムは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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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。

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

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。

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。

x

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

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。

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。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

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。

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。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。

解析プログラム インポート/エクスポート サポートする
最新バージョン
モデル/解析結果 形   式 読込/書出
ABAQUS モデル

解析結果
*.inp

*.fil
読 / 書

ABAQUS 6.12
ANSYS モデル
解析結果
*.ans

*.rst, *.rth
読 / 書

ANSYS 14.0
CAEFEM モデル
(解析モデルデータは、
neuファイル(Femapv8.3
の書式)での読み書きと
なります。)

解析結果
*.neu




*.neu
読 / 書



全バージョン
I -deas モデル

解析結果
(ソリッド要素のみに制限)
*.unv


*.unv
読 / 書


I-deas 9.0
LS-DYNA モデル

解析結果
(解析結果ファイル中の
メッシュモデルの読込み可)
*.dyn



*.d3plot, *.d3thdt




LS-DYNA 971
Rev5
MSC.Marc モデル

解析結果
(解析結果ファイル中の
メッシュモデルの読込み可)
*.dat


MSC.Marc 2005
NX Nastran モデル

解析結果
*.dat, *.nas

*.f06, *.op2, *.xdb
読 / 書

NX Nastran 8.5
MSC/MD
Nastran
モデル

解析結果
*.dat, *.nas

*.f06, *.op2, *.xdb
読 / 書

MSC.Nastran 2012
MSC.Patran モデル

解析結果
(解析結果ファイル中の
モデルの読込み可)
*.pat


*.dis, *.els,
*.nod, *.op2
読 / 書



2.5+
NEiNastran モデル

解析結果
*.dat, *.nas

*.fno, *.neu
読 / 書

NEiNastran 10.1
PHOTO-Series モデル

解析結果
*.neu

*.neu
読 / 書

読 / 書
PHOTO-Series

上記以外の解析プログラム(ファイル形式)インターフェイスリストです。

*受け渡しにFemapニュートラル(*.neu)を使用する解析プログラムについては、各ベンダーがサポートします

解析プログラム
(ファイル形式)
インポート/エクスポート サポートする
最新バージョン
モデル/解析結果 形   式 読込/書出
Femapニュートラル ジオメトリ
モデル
解析結果
*.neu
*.neu
*.neu
読 / 書
読 / 書
読 / 書
Femap v4.1~11.0
カンマ区切り形式
(CSV形式テキスト)
解析結果 *.csv 読 / 書 -
ALGOR モデル

解析結果
*.

*.do, *.nso
読 / 書

ALGOR 11
CDA/Sprint2 モデル

解析結果
*.neu, *.cae

*.neu
読 / 書

CDA/Sprint1 モデル

解析結果
*.txt

*.prt
読 / 書

CFDesign モデル

解析結果
*.neu, *.fmp

*.neu, *.fmp
読 / 書

-
COSMIC NASTRAN モデル

解析結果
*.nid

*.f06
読 / 書

-
COSMOS モデル


解析結果
*.gfm

*.lcd, *.lcm,
*.ste, *.out, *hto
読 / 書


COSMOS 1.71
CSA/NASTRAN モデル

解析結果
*.dat

*.f06
読 / 書

CSA/NASTRAN 98
GENESIS モデル

解析結果
*.dat

*.pst
読 / 書

GENESIS 2.0
ME/NASTRAN モデル

解析結果
*.nid

*.f06
読 / 書

-
MSC/pal2 モデル

解析結果
*.txt

*.prt
読 / 書

MDA/pal2 v4
mTAB*STRESSN モデル

解析結果
*.sap

*.011
読 / 書

mTAB*STRESS 6.1
SINDA/G モデル

解析結果
*.neu

*.neu
読 / 書

-
SSS/NASTRAN モデル

解析結果
*.nas

*.f06
読 / 書

-
STAAD モデル

解析結果
*.

*.
読 / 書

STAAD 2.1
STARDYNE モデル

解析結果
*.sdh

*.4*
読 / 書

STARDYNE 4 .41
UAI/NASTRAN モデル

解析結果
.d

*.f06
読 / 書

UAI/NASTRAN 20
weCan モデル

解析結果
*.inp

*.res


weCan 5.0

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。

CAD 読み込み/書き出し
製 品 バージョン 形 式
ACIS 23, SP1 .SAT ○ / ○
Parasolid 25.1 .X_T ○ / ○
STEP AP203/AP214 (ジオメトリのみ) .STP ○ / ○
IGES GES 4.0 - 5.3 .IGS ○ / ○
DXF .DXF △ / ×
(簡易形状のみ対応)
CATIA v4 4.1.9 - 4.2.4p .MDL,
.EXP,
.DLV
○ / ×
CATIA v5 V5R8 - V5-6R2012 SP3
(ただし、オプションモジュール)
.CATP ○ / ×
I-deas 9m2 .IDI ○ / ×
Pro/Engineer Pro/Engineer 16 - Creo2 .PRT,
.ASM
○ / ×
Solid Edge Solid Edge with Synchronous
Technology 5
.PAR ○ / ×
NX (Unigraphics) NX1 - NX8.5
(Unigraphics11-18)
.PRT ○ / ×
STL
(Stereolithography)
.ST ○ / ○
(STL⇔有限要素モデル)

カスタマイズ

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.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)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

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

キーボードによる操作をプログラムで記述するFemapのマクロコマンドです。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。
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。

*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。

キーボードによる操作をプログラムで記述するFemapのマクロコマンドです。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。
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。

*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。

キーボードによる操作をプログラムで記述するFemapのマクロコマンドです。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。
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。

Femap 動作環境はこちらからご覧ください

Femap 製品構成はこちらからご覧ください

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。

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