Femap je pokročilý software pro inženýrské simulace, který analyzuje modely výrobků konstruovaných ve 3D CADu metodou konečných prvků a názorným způsobem zobrazuje výsledky řešení.
Tato praktická aplikace z portfolia firmy Siemens PLM Software umožňuje virtualizovat komponenty modelů, konstrukčních sestav nebo systémů a stanovuje jejich odezvu na působení pracovního prostředí. Funkce Femapu pro digitální simulace umožňují předpovídat a zdokonalovat výkon a spolehlivost výrobků, snižovat náklady na výrobu, zkracovat dobu nezbytnou pro zkoušky prototypů, omezovat materiálovou náročnost a v neposlední řadě těžit z možnosti analýz různých variant návrhů.
Ve Femapu je vytvořen kompletní model z konečných prvků včetně souvisejících dat, umožňující přímou tvorbu, zobrazování nebo úpravy entit. Nástroje pro sdružování, přidělování do vrstev a pro vizualizaci umožňují během tvorby a úpravy modelu z konečných prvků spravovat jeho zobrazení.
Nezávislost na CADu i na řešiči
Tento systém může přistupovat ke geometrickým datům všech rozšířených CAD systémů, jmenovitě například ze softwaru Catia, Pro/ Engineer, NX, Solid Edge, SolidWorks nebo z AutoCADu. Po importu lze připravit model pro analýzu pomocí geometrického lokátoru k vyhledání a zobrazení případných potenciálně problémových jevů, kupříkladu trhlin. Femap také nabízí velké množství geometrických funkcí pro tvorbu a úpravu modelu, takže lze provádět potřebné změny s ohledem na budoucí řešení metodou konečných prvků.
Aplikace je nezávislá taktéž na řešiči a poskytuje rozsáhlou podporu při přípravě i následném zpracování s využitím běžných komerčně nabízených řešičů včetně systémů NX Nastran, Ansys, LS-Dyna, Abaqus a TMG. Lze plně využívat funkcí pro pokročilou analýzu pomocí těchto řešičů s využitím komplexního modelování a analytické podpory ve Femapu, zejména v případě dynamické, geometrické a nelineární materiálové analýzy, při přenosu tepla nebo proudění kapalin.
K dispozici je velké množství zobrazovacích funkcí, které umožňují zobrazovat a interpretovat výsledky s cílem rychlého zjištění chování modelu. Dá se 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 nebo animace v časové a frekvenční oblasti.
Modelování povrchů metodou konečných prvků
Funkce zaměřené na objemové a povrchové modelování využívají 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.
Femap s řešičem NX Nastran podporuje modelování sestav včetně automatické detekce kontaktů, určující, které komponenty jsou ve výchozím stavu v kontaktu. 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.
Technika modelování z prizmatických prvků umožňuje tvořit dlouhé štíhlé prvky, jejichž modelování pomocí masivních prvků a plátů by vedlo k rozsáhlým a obtížně zpracovatelným modelům, reprezentované jednorozměrnými prvky s odpovídajícími vlastnostmi.
K dispozici jsou také funkce pro 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.
Za zkoušku nic nedáte
Pro zájemce o vyzkoušení softwaru Femap poskytuje společnost Siemens PLM Software bezplatnou verzi, která je funkční pětačtyřicet dnů.
V rámci této nabídky uživatel obdrží také výukové programy, rady a návody pro zvýšení produktivity, a také přístup do exkluzivní diskusní skupiny, kde ostatní uživatelé sdílejí své postřehy. Tuto aplikaci si můžete stáhnout z webu www.femap.cz.
Aktuální verze systému Femap 11 nabízí větší výkonnost než ty předchozí, a to ve dvou oblastech. Zaprvé, díky jinému způsobu zpracování výsledných dat, kdy namísto jejich importu Femap pouze připojuje tato data, minimalizuje se velikost databáze a až osminásobně se zrychluje zpracování výsledků. Zadruhé je to přičiněním zlepšeného grafického zobrazení dat, usnadňující práci na velkých výpočetních modelech.
Femap 11 dále umožňuje vytvoření povrchové geometrie přímo ze stávající skořepinové sítě, pročež je snazší upravovat a aktualizovat starší modely konečných prvků, jimž chybí geometrický podklad. Můžete použít stávající skořepinový model, vytvořit novou povrchovou geometrii, provést veškeré nezbytné úpravy geometrie a poté přesíťovat a vytvořit nový skořepinový model.
Významnou novinkou jsou také externí superelementy, umožňující předávat výpočtové modely pouze ve formě matice a tím zachovávat důvěrnost informací. Ve verzi Femap 11 je nyní podporována tvorba externích superelementů a následná analýza při běhu v sestavě. Využití se nabízí hlavně u velkých sestav, kde na každé části pracuje jiný tým lidí. Celý komplexní výpočtový model systém získává pouze v podobě rovnic načítaných podle sestavy.
Prezentace společností Siemens PLM Software a Axiom Tech.
Napsal Tomáš Havlíček. Článek je ilustrován screenshoty ze systému Femap, které poskytla společnost Kešner.
