Обзор нововведений Siemens Femap 11.3

Femap 11.3 – это новейший релиз автономного пре- и постпроцессора для инженерных расчетов и анализа методом конечных элементов. Femap работает со всеми известными CAD системами и напрямую открывает все популярные форматы данных.

Femap отлично работает в связке с большинством решателей, включая ведущие отраслевые решатели NX Nastran.

Femap 11.3 включает в себя большой набор улучшений препроцессинга, включая новые функции вращения и масштабирования модели, улучшенное моделирование балочных КЭ-моделей и модернизированную визуализацию с новыми возможностями отображения/скрытия объектов.

Новый менеджер соединений дает более наглядный и простой подход к заданию контактных соединений.

Улучшения в генераторе сеток включают новую опцию Max Quad, которая позволяет минимизировать количество треугольных элементов, упрощает повторную генерацию и редактирование сетки.

Вы также увидите улучшения в интеграции с решателями, включая Abaqus, улучшенный контроль запуска и расширение поддержки элементов типа CBUSH.

Улучшения

• Дополнительные функции просмотра и редактирования модели
• Быстрое описание и настройка контакта
• Быстрое и легкое перестроение сетки
• Более точная КЭ-модель с минимизацией треугольных элементов
• Легкая настройка контроль анализа благодаря улучшенной интеграции с решателями
• Новые способы построения контурных заливок и графиков

Новые возможности

• Улучшенные функции визуального контроля и отображения модели
• Менеджер соединителей
• Интерактивное редактирование сетки
• Контроль решения
• Автоматическая настройка выходных векторов
• Новая опция Max Quads для построения сетки

Препроцессор

• Визуализация модели
  ‍Femap 11.3 содержит новую инструментальную панель Draw/Erase, которая позволяет с легкостью управлять видимостью объектов на экране и возможностью быстро погасить или вновь отобразить выбранные объекты. Новый режим сквозного просмотра позволяет рассматривать модель изнутри, что значительно упрощает проверку модели и просмотр результатов анализа.
• ‍Управление видом
  ‍Добавлены новые опции вращения модели – относительно видимых осей, осей модели или выбранной системы координат. Вы также можете вращать модель вокруг текущей позиции курсора, что дает вам наилучший контроль над положением модели и предотвращает выпадение ее из поля зрения. Также есть возможность масштабирования модели относительно позиции курсора.
• ‍Моделирование балочными элементами
  ‍В Femap 11.3 вошли улучшения для моделирования балочных конструкций, которые включают в себя расширенные средства описания свойств поперечного сечения, автоматический расчет свойств поперечного сечения, и полный расчет с учетом центра сдвига, выполняемый по нажатию соответствующей кнопки. Поддерживаются как стандартные формы сечений Nastran и Femap, так и произвольная. Отчет с результатами вычисленных свойств поперечного сечения отдельной кнопкой можно скопировать в буфер обмена, а затем в текстовом виде или в виде картинки вставить в Word, Excel и др.
• ‍Выбор элементов поверхности
  ‍Выбор элементов стал еще проще, благодаря возможности выделять их по граням КЭ-модели, видимых на экране. Благодаря базовому инструменту выбора смежных граней появилась возможность быстрого выделения больших групп элементов за один клик.
• ‍Менеджер соединений
  ‍Менеджер соединений был улучшен для более легкого описания соединений и их настройки с возможностью прямого редактирования и дополнительными инструментами сортировки и фильтрации. В сочетании с новыми методами выделения элементов и новой панелью Draw/Erase, работа по настройке соединений в КЭ модели стала гораздо проще и требует значительно меньше кликов мыши.

Создание КЭ модели

• ‍Опция Max quads
  ‍Новая опция Max Quads позволяет свести к минимуму число треугольных элементов, образующихся на оболочечной КЭ модели, в пределах заданного критерия Aspect Ratio (степень вытянутости). Изменяя Aspect Ratio и размер элементов, вы можете получить точную квадратную сетку, если это позволяет топология геометрии. Опция Max Quads может использоваться в сочетании с другими опциями, такими как Quad/Tri Layers (количество слоев вдоль граничной кромки) и Growth Factor (коэффициент увеличения размеров элементов внутри поверхности относительно размеров элементов, расположенных по границе) для получения ровных и точных сеток с преобладанием прямоугольных элементов.‍
• Сглаживание сетки
  ‍Сглаживание сетки (Smoothing) было улучшено для поверхностей с большой кривизной, чтобы получить более качественную сетку.
• ‍Разделение нескольких элементов
  ‍В предыдущих версиях Femap можно было выбрать только два узла сетки для разделения группы элементов. В Femap 11.3 можно разбить сразу несколько групп элементов за одну команду, что упрощает процесс разбиения и позволяет измельчать сетку более эффективно.
• ‍Выделение видимых объектов
  ‍Femap 11.3 позволяет выделять одновременно несколько видимых объектов при помощи зоны выделения в виде прямоугольника или полигона с точностью до пикселя.
• ‍Увеличение квадратной сетки
  ‍В предыдущих версиях коэффициент увеличения можно было установить только для треугольных элементов. В новой версии Femap 11.3 данная возможность появилась и для квадратных элементов. Вы можете выбрать коэффициент увеличения размеров квадратной сетки внутри поверхности, независимо от размеров элементов вдоль внешних кромок модели или вдоль границ отверстий. Эта возможность служит для измельчения сетки только в нужных местах до минимальных размеров без потери точности.
• ‍Управление точками закрепления на сетке
  ‍Зачастую часть объектов геометрии, такие как отверстия, небольшие выступы и другие мелкие объекты, удаляются с образованием точек на поверхностях данной геометрии. Как правило, после создания КЭ-модели на узлах в точках исходной геометрии создаются закрепления или нагрузки. В новой версии Femap 11.3 положение данных точек автоматически переносится на новые поверхности при изменении геометрии и повторной генерации КЭ-модели. Данный механизм работает при использовании инструментов редактирования через панель Meshing Toolbox.
• Очистка геометрии (Cleanup)
  ‍Мелкие кривые и посторонние точки не позволяют создать качественную КЭ-модель. Новые функции панели Meshing Toolbox в секции Feature Removal позволяют очищать геометрию от нежелательных элементов при помощи средств Parasolid.

Поддержка решателей

• ‍Поддержка Abaqus
  ‍Femap 11.3 расширяет возможности быстрого подключения файла с результатами Abaqus ODB. Поддерживается автоматический контроль версий. Вы также можете сохранить результаты в базе данных Femap при необходимости.
• ‍Название стадий анализа Nastran
  ‍Наименование стадий анализа можно расширить благодаря возможности опционально добавлять в заголовок другие важные атрибуты, такие как имя файла и номер варианта расчетов. Дополнительно, если наборы данных результатов считываются более одного раза, то Femap позволяет автоматически управлять версиями.
• ‍Проверка качества элементов Nastran
  ‍Проверка качества КЭ сетки было расширено за счет включения всех методов проверки Nastran.
• ‍Улучшения для частотного отклика Nastran
  ‍Все входные частоты (FREQ и FREQ1 - 5) теперь поддерживаются в Femap 11.3. Вы можете применить входные частоты ко всей модели или к выбранным наборам данных для динамического анализа.
• ‍Задание ненулевого закрепления Nastran
  ‍Femap поддерживает прямой метод задания ненулевых закреплений в Nastran, поэтому теперь вы можете задавать одноточечные закрепления напрямую (SPC) без необходимости задания нагрузки в виде перемещений.
• ‍Описание элементов типа CBUSH и CELAS2 для Nastran
  ‍Теперь поддерживается быстрый метод создания закрепленных элементов CBUSH или CELAS2, когда второй узел не задан. Благодаря этой возможности вы можете легко создавать закрепленные с одного конца пружинные элементы в вашей модели.
• ‍Контроль решения NX Nastran
  ‍Новая командная строка позволяет вам указать параметры для каждого анализа, запускаемого индивидуально во время выполнения другого анализа. Также вы можете воспользоваться GPU-ускорением, что позволит значительно ускорить некоторые части решения. При помощи новых опций вы можете применять GPU-ускорение к определённым частям решения.
• ‍Контроль запуска решателя
  ‍Пользовательский интерфейс Femap теперь напрямую поддерживает настройки переменных окружения, которые используются для упрощения контроля параметров анализа.
• ‍Улучшенная поддержка LS-DYNA
  ‍В новой версии Femap 11.3 был улучшен контроль запуска и процесс настройки анализа с применением решателей LS-DYNA. Вы также можете добавлять и настраивать любой материал для LS-DYNA.
• ‍Входные команды для ANSYS
  ‍Интерфейс ANSYS в Femap и контроль методов анализа были обновлены и модернизированы. Добавлен новый монитор анализов ANSYS, который позволяет отслеживать все запущенные виды анализа.
• ‍Поддержка эквивалентных элементов CBUSH для Abaqus и ANSYS
  ‍Поддержка элементов типа CBUSH была добавлена для решателей Abaqus и ANSYS. Для ANSYS формулировка пружинного элемента CBUSH записывается эквивалентным элементом MATRIX27. Для решателей Abaqus эквивалентным элементом выбирается MATRIX INPUT.