Femap中文学习(全面)
Femap_Training_Lesson 09- The Meshing Toolbox
CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2
9-5
Lesson 9
The Meshing Toolbox
Feature Suppression
Feature Suppression controls allow you to interactively suppress or remove suppression of: • Loops – select one edge on an feature to automatically suppress the entire set of curves and surfaces comprising the feature Curves – select curve(s) to be suppressed. Should not be used on solids. Surfaces – select surface(s) to be suppressed. Should not be used on surfaces.
CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2 9-6
Lesson 9
The Meshing Toolbox
Feature Removal
Feature Removal differs from Feature Suppression in that the underlying solid or surface geometry is modified. • • • Loops – includes an option to set the Limit Size for selecting loops. Curves – includes an option to set the Limit Size for selecting loops. Also includes an option for Aggressive Removal Surfaces - when a single surface on a solid is selected, Femap will attempt to clean up the solid to result in a “clean” solid. In some cases, no operation will be performed and in others, other adjacent surfaces will be removed. There is also an option for Aggressive Removal.
Femap
Femap作者：来源：《CAD/CAM与制造业信息化》2013年第02期出自Siemens PLM Software 的Femap软件是一种先进的工程分析环境。
它不依赖CAD和解算器，已经成为全世界Nastran用户最欢迎的工程分析环境。
它在全世界主要的工程设计组织和顾问中得到广泛应用，可以模拟复杂的产品、系统和过程，其使用领域包括卫星、飞机、国防、汽车、电子产品、重型建筑设备、吊车、海洋船舶和工艺设备。
Femap和NX Nastran已高度整合，能够提供一套综合性的数字化仿真解决方案。
不仅如此，Femap还对所有解算器开放，显示了作为一种核心分析工具的能力和价值。
Femap独立于CAD，除了提供处理非Parasolid几何图形所必需的先进几何工具之外，它还充分利用了SiemensParasolid的软件建模内核，从而可以直接处理Parasolid的表面和实体建模数据。
一、Femap的性能Femap可以帮助工程师和分析师利用FEA建模解决方案以合理的成本轻松、准确地完成最复杂的任务。
基于Windows的用户界面包含以下益处。
（1）在同一个环节中处理多个分析模型，每个模型使用多个视角。
（2）实现从一个模型到另一个模型的“剪切和粘贴”。
（3）使用模型信息树，对建模数据、装配管理、分析设置和结果的处理十分方便。
（4）使用实体编辑器检查和编辑Femap模型数据，在各种Windows应用程序之间复制和粘贴信息。
（5）使用基于栅格的便利表格来显示数据表，很容易对模型和结果进行排序、分组和编辑。
（6）使用可完全自定义的工具栏界面，从界面的最顶层选择Femap实体。
（7）充分利用基于Windows的常用工具的价值，Femap的特色在于它有一整套可完全自定义的停驻式浮动工具栏。
二、可扩展的解决方案1.功能强大而价格低廉的CAEFemap作为独立应用程序包含在Solid Edge软件中，并与NXNastran捆绑，其中的附加模块组成了一系列功能强大、可靠又价格低廉的解决方案，适用于有多种不同的分析要求的公司。
Femap入门教程
分析步骤
建立几何模型、定义材料属性、 施加边界条件和载荷、定义动态 分析参数、划分网格、求解和后 处理。
注意事项
选择合适的动态分析类型、考虑 阻尼和惯性效应、正确施加动态 载荷和边界条件、关注结构的频 率响应和模态分析结果。
热传导问题求解案例
1 2
案例介绍 热传导问题涉及热量的传递和分布，需要考虑结 构的热传导性能和对流换热等因素。
脚本编程 除了API接口外，Femap还支持脚本编程，用户可以使用 Python等脚本语言编写自动化脚本，实现批量操作和自 定义分析流程。
07
Femap实战案例 解析
简单结构静力学分析案例
案例介绍
简单结构静力学分析是Femap的基础应用之一，通过对结构施加 静力载荷，求解结构的位移、应力和应变等响应。
Femap可实现结构、热和流体 等多物理场的耦合分析，以更
全面地评估工程问题。
Femap界面及基本操作
用户界面
Femap采用直观的图形用户界面，提供丰富的功能和工具，方便用 户进行建模、分析和后处理等操作。
基本操作
Femap的基本操作包括创建几何模型、定义材料属性、施加边界条 件和载荷、进行网格划分、求解分析和查看结果等。
求解结构在动力荷载作用下的响 应，如固有频率、振型等。
流体分析
求解流体在管道或容器中的流动 状态，如速度、压力等。
网格划分与质量控制
网格类型
根据分析需求选择合适的网格类型，如一维、 二维或三维网格。
网格质量检查
检查网格质量，避免出现畸形网格，确保计 算准确性。
网格密度
合理设置网格密度，以保证计算精度和效率。
材料属性赋值
在定义好材料属性后，用 户可以通过选择相应的几 何实体为其赋值。
Femap 介绍
Femap 综述Femap + NX Nastran是Siemens PLM Software家族的业界领先的高级有限元分析软件。
该解决方案由两部分组成，即前后处理器Femap和解算器NX Nastran。
Femap以Parasolid为内核，具有近20年专注于有限元建模领域的工程经验，有助于用户将复杂的模型建模简单化，其基于Windows 的特性为用户提供了强大的功能，且易学易用！Femap 产品被广泛地应用于多种工程产品系统及过程之中，例如：卫星、航空器、重型起重机、高真空密封器等。
Femap 提供了从高级梁建模、中面提取、六面体网格划分，到功能卓越的CAD 输入和简化的工具。
NX Nastran是CAE解算器技术事实上的标准，是全球航空、航天、汽车、造船等行业绝大部分客户认可的解算器。
NX Nastran与Femap的结合为用户提供了一个强大且可承受的解决方案。
该解决方案独立于CAD系统，可以读取所有主流CAD 系统数据，其强大的功能涵盖线性分析、模态分析、失稳分析、热传递分析、非线性分析、动力学分析、优化、流体分析等，能够满足从最简单到最复杂的有限元分析需求。
它是一个许可证灵活、融合了 Siemens PLM Software公司的“公平的市场价值”的价格哲学理念的软件包，为用户提供了强有力的有限元分析工具，用户只需支付较低的整体价格就能得到最高级的Nastran 功能。
Femap + NX Nastran已经在全球各行业超过10000家企业应用。
Femap前后处理器关键特性概要Femap是一个基于 Windows、功能全面的高级前 / 后处理器，已经有超过20年的历史，在全世界得到广泛的应用，并获得了客户的一致好评。
Femap提供了一个强大的且可承受的解决方案，对于众多的大企业或小企业，通过为他们的设计组提供高级的 CAE 工具，使他们更加注重于提高产品的性能和可靠性，并且使设计进程更加简化和高效。
FEMAP培训教程1
有限元预备知识
（3）弹性极限：材料在外力作用下将产生变形，但是去除外力后仍能恢复原 状的能力称为弹性。金属材料能保持弹性变形的最大应力即为弹性极限，相应 于拉伸试验曲线图中的e点，以σe表示，单位为兆帕（MPa）：σe=Pe/Fo 式中 Pe为保持弹性时的最大外力 。 （4）弹性模数：这是材料在弹性极限范围内的应力σ与应变δ（与应力相对应 的单位变形量）之比，用E表示，单位兆帕（MPa）：E=σ/δ=tgα 式中α为拉伸 试验曲线上o-e线与水平轴o-x的夹角。反映金属材料刚性的指标。 （5）疲劳强度极限：金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下（应 力一般均小于屈服极限强度σs），未经显著变形就发生断裂的现象称为疲劳 破坏或疲劳断裂，这是由于多种原因使得零件表面的局部造成大于σs甚至大 于σb的应力（应力集中），使该局部发生塑性变形或微裂纹，随着反复交变 应力作用次数的增加，使裂纹逐渐扩展加深（裂纹尖端处应力集中）导致该局 部处承受应力的实际截面积减小，直至局部应力大于σb而产生断裂。
解析解：δ= PL3/3EI
7
什么是有限元分析？
离 散 化
8
什么是有限元分析？
理论解析方法提供了固体、流体、热、电磁领域的完美求解方 程和边界条件，可对于复杂形体的不能得到解析解。 复杂形体是简单形体堆积的结果，简单的形体总是可以得到解 析结果，比如方块或四面体。 有限元方法就是把复杂形体用大量简单形体堆积，先处理简单 的形体，再推演处理复杂的形体，使得复杂问题简单化。 这每一个简单形体称为一个单元，单元越小，堆积出来的形状 越接近于真实实体。 有限元方法解决问题时首先将复杂的形体划分为网格，每个网 格就是一个单元，网格划分的越细，计算越精确。
有限元分析与 FEMAP
Femap技巧
Femap 技巧“后处理工具箱”是 FEMAP 10.2 的新增功能。
它在界面中提供一个固定位置，可在其中对分析结果进行后处理。
使用“视图>高级后处理>梁横截面”命令可直接在梁/棒单元的横截面上查看根据单元力计算的应力结果。
“模型>输出>强迫响应”命令可供您通过使用模态分析和其他指定输入的现有结果，在 FEMAP 内创建频率响应输出。
“特征编辑”、“几何体编辑”以及“网格曲面”工具已添加到网格划分工具箱中。
关于各工具的更多信息，请参见《命令》手册中的“网格划分工具箱”部分。
在网格划分工具箱内的“实体定位器”中，现在提供基于指定准则来定位单元的选项。
“连接”选项卡已添加到“可见性”对话框(“视图>可见性”命令或Ctrl+Q)，可控制“区域”和“连接器”的可见性。
“坐标系”选项卡已添加到“可见性”对话框(“视图>可见性”命令或Ctrl+Q)，可控制“坐标系”的可见性。
“坐标系”、“区域”和“连接器”的可见性复选框已添加到模型信息树中。
- 选项 - 工具和视图样式 - 模型剪切平面”可为该模型定义一个模型剪切平面。
不论位于该平面的正面还是负面，使用“视图模型中的所有实体都将被剪切。
通过“视图”工具条上“视图样式”图标菜单的“剪切平面”部分，可以控制模型剪切平面。
当“模型剪切平面”处于活动状态时，可按下 Ctrl 键并向上或向下转动鼠标滚轮来使该平面沿着垂直于已定义平面的矢量动态移动。
使用“视图 - 选项 - 标签、实体及颜色 - 曲线/曲面方向”可打开曲线和/或曲面的参数方向。
现在，更改“连接>自动”命令的“查找”选项即可自动定义边到面接触。
还可以通过“曲线”或“节点”定义“连接区域”并将“输出”设置为“节点”，从而以手动方式创建“边”连接区域。
使用“刚性单元”对话框中的合适选项卡可创建 RBE1、RBE2 或 RBE3 单元。
在“工具>检查>单元品质”下，“显式时间步”现已可用。
2024版FEMAP培训教程1
03
网格划分与优化策略
网格划分原则及技巧分享
遵循几何特征
根据模型的几何形状、尺寸和特 征进行网格划分，确保网格能够
准确反映模型的细节。
均匀性原则
尽量保持网格的均匀性，避免出 现过大或过小的网格，以提高计 算精度和稳定性。
问题解答和互动交流环节
针对学员在练习过程 中遇到的问题，进行 解答和指导。
通过讨论和互动，加 深对有限元分析方法 和应用的理解。
鼓励学员之间的互动 交流，分享各自的经 验和心得。
THANKS
感谢观看
FEMAP培训教程1
目录
• FEMAP软件简介与安装 • 模型建立基础 • 网格划分与优化策略 • 求解器设置与运算过程监控 • 后处理功能深入挖掘 • 实际应用案例分析与讨论
01
FEMAP软件简介与安装
FEMAP软件概述
FEMAP是一款广泛应用于有限元分析的软件，具有强大的前处理和后处理功能。
支持多种CAD软件格式（如 SolidWorks、CATIA、AutoCAD等） 的导入，实现与外部CAD软件的无缝 对接。
材料属性设置与分配
01
02
03
材料库管理
内置丰富的材料库，用户 可自定义材料属性并添加 到材料库中，方便后续调 用。
材料属性分配
将材料属性分配给几何模 型中的各个部分，确保分 析结果的准确性。
进度条
部分软件提供进度条果文件类型
01
了解并掌握各种结果文件的输出方式和查看方法，如文本文件、
二进制文件等。
后处理软件
02
利用后处理软件查看和分析结果文件，如云图、等值线图等。
Femap中文学习全面
结果数据提取、处理及
数据提取
从分析结果中提取关键数据，如最大应力、最大位移等，以便进 一步分析和评估。
数据处理
对数据进行整理、筛选和统计分析，以支持决策制定和报告编制。
数据输出
将处理后的数据以图表、表格等形式输出，便于报告编制和交流沟 通。
结构优化建议提供
设计优化建议
根据分析结果，提出针对性的设计优化建议，如改进材料选择、调 整截面尺寸等，以提高结构的性能。
制造工艺改进建议
针对制造过程中可能出现的问题，提出改进建议，如优化焊接工艺、 提高加工精度等。
后期维护建议
根据结构在使用过程中可能出现的问题，提出相应的维护建议，如定 期检查、加固措施等。
06
高级应用：疲劳分析、非线性 分析等
Chapter
疲劳分析方法介绍及实例演示
疲劳分析基本概念
阐述疲劳破坏机理、疲劳寿命预测等基础知识。
02
施加载荷
根据分析需求，在模型上施加相应的载荷，如力、压力、温度等。
03
考虑载荷的施加方式和时间历程
对于动态分析等问题，需要考虑载荷的施加方式和时间历程。
运行分析并监控求解过程
运行求解器进行分析
选择合适的求解器类型后，运行求解器进行分析。
监控求解过程
在求解过程中，可以通过查看求解器的输出信息来监控求解过程， 确保分析的正确性。
通过去除重复面、删除小孔、简化细 节等操作，降低模型复杂度，提高计 算效率。
模型修复功能
对于导入的几何模型，Femap提供了 一系列修复工具，如缝合、填充、偏 移等，以处理模型中的错误和缺陷。
网格划分策略与技巧
01
02
03
自动网格划分
Femap_v10.2_Meshing Toolbox教程
The Meshing ToolboxIntroductionIn this exercise, you will familiarize yourself with the new controls available in the Meshing Toolbox:∙Feature Editing∙Geometry Editing∙Mesh SurfaceYou will also use other Meshing Toolbox controls to complete this exercise.Step 1:Open the Femap model and modify the two holes on the right face of the part.Start FEMAP v10.2 and import a FEMAP Neutral File.∙Select the File, Import, FEMAP Neutral command.∙Select the file, Fitting.NEU∙Click OK to accept the default options in the Neutral File Read Options dialog box.∙The resulting Femap model should appear as below.∙If the Meshing Toolbox is not activated, open it by clicking on the Meshing icon on the Panes toolbar.Note: In Femap v10.2 there are two new Femap Preference options for theMeshing Toolbox under the User Interface Tab: Expand Active Tool Onlyand a setting to select between Auto Remesh, Track Changes or DisableRemesh.Active the Feature Editing controls.∙Click on the Feature Editing control to expand it.If the control is not shown in the Meshing Toolbox, you must select the Toggleand enable the Feature Editing control.Tools iconChange the diameter of the two holes on the right face of the part from their current diameter of 5 (mm) to 7.5.∙With the Selection Method set to Feature Edges, c lick the Resize Hole button.∙Enter a Diameter of 7.5.∙With the Remesh Modes setting of Auto Remesh enabled , click the Dialog Select icon on the Meshing Toolbox’s control tools menu.∙Select one curve on each of the two holes on the front face of the part, then click OK to confirm your selection.Note how the size of the holes has been increased and the surface has been re-meshed. However the mesh size is based on the default mesh size of the Femap model, so you will need to update the default mesh size for your model to 7.5 to match the original mesh size of the surfaces.Turn off display of the nodes using the View Nodes Toggle on the Entity Display toolbar.Update the default mesh size of the Femap model.∙Select the command Mesh, Mesh Control, Default Size.∙Set the Size to 7.5 and click OK.Use the Mesh Surface controls to remesh the surface to the default size.∙Click the Mesh Surface control in the Meshing Toolbox.∙Select the Off button for Mesh Sizing and set the Meshing Method to Free Mesh.∙Click the Select icon on the Meshing Toolbox’s control tools menu.∙Select the surface on the part with the two holes.Note how the surface has been re-meshed with the default mesh size.Save your Femap model.∙Save your model as Fitting-modified.modfem.Step 2:Extend the left edge of the part and move the post to the center of the left flat face.Reorient and zoom the display so that the left flat surface and post are clearly visible.Select the Geometry Editing control in the Meshing Toolbox.∙Set the Operation to Extend.∙Set Extend Shape to Linear.∙Set Extend To as Distance.∙Click the Measure icon in the Extend Distance field.∙Select the front left corner of the flat surface as the Location to Measure From.You should set your snap mode to Snap to Point as you will need this to help move the post.∙Select the front right corner of the flat surface as the Location to Measure To.Note that the Extend Distance value is set to the current length of the edge, 101.∙For the value of Extend Distance, modify the entry to show 125-101.∙Click the Select icon on the Meshing Toolbox’s toolbar.∙Select the left edge of the flat surface.Note how the surface has been extended and re-meshed.Move the position of the post to the right. This will demonstrate that the translation must maintain topology of the part.∙Select the Feature Editing control in the Meshing Toolbox.∙Set the Selection Method to Surface.Set the Operation to Translate Surface(s).∙Click the Select Vector icon in the Vector to Move Along field.∙In the Vector Locate Vector dialog box, set the Method to Global Axis.∙Set the Direction to Positive and X Axis.Set the Length to 1.Click OK to set the vector and distance.∙In the Distance field in under the Feature Editing control, enter 60.∙Click the Dialog Select icon on the Meshing Toolbox’s control.∙Select the two half cylinders and surfaces for the fillets at the base of the post.Note how the post its blends on the bottom of the post do not extend down to the intersection with the curved faces on the bottom of the part. This is an example of how the Feature Editing tool cannot change the topology of the part.Select the Undo command until the post is returned to its prior position.Move the post to its correct position on center of the left flat face.∙Again in the Feature Editing control, click the Select Vector icon.∙Set the Method to Locate in the Vector Global Axis dialog box.∙Place your cursor into any of the Base X, Y, or Z fields and press the Ctrl+z hotkey to change the Method to Center.∙Select one of the two curves on the fillet at the base of the post.∙Place your cursor into any of the Tip X, Y, or Z fields and press the Ctrl+z hotkey to change the Method to Between.∙Select the two opposite corner points of the flat surface. Leave the value of % From Pt 1 as 50.∙Disable the Distance option in the Feature Editing control.If you fail to disable this option, the distance in this field will override the value set by the Vector to Move Along field and will use a unit vector along defined by the Vector to Move Along definition and the value of the Distance.∙Using the Dialog Select button on the Meshing Toolbox’s control, re-select the four(4) surfaces of the post (half-cylinders and the two surfaces of the base fillet).Note how the post has been re-positioned correctly and the mesh has been updated.Save your model.Step 3:Add Washers and Pads to the HolesRe-mesh the surfaces using the Surface Mesh control tool.The original mesh was generated using the Mesh, Geometry, Surface command withonly a model default mesh size set at 7.5. This operation will improve the overallquality of the mesh and allow for a higher mesh quality after further editing.∙Activate the Mesh Surface control in the Meshing Toolbox.∙Set the option for Mesh Sizing to Size All, Connect.∙Set the Mesh Size to 7.5.∙Set the Meshing Method to Mapped Mesh.∙Select the Dialog Select icon on the Meshing Control panel.∙Select All the surfaces to remesh.The resulting model should appear similar to below.Add washers and pads to the two holes on the right face of the part.∙Activate the Geometry Editing control in the Meshing Toolbox.∙Set the Operation to Washer.∙Set the value of the Offset Distance to 5.∙Click the Select icon on the Meshing Toolbox’s control and select one of the arcs on one of the two holes on the right face of the part.∙Click one of the arcs on the other hole on the right face of the part.Note how the washers have been applied to the holes and how the mesh has been automatically updated.Add the pads to the holes.∙Select the Pad button in the Geometry Editing control.Leave the default value of Pad Factor as 1.∙ With the Select icon on the Meshing Toolbox’s toolbar activated, click one of the curves on one of the washers.∙Select the surface on the right face of the part as the Select Surface to Split.Note that after the Pad has been applied, you will see warnings in the Messages window regarding mesh approaches.∙Create the second pad by selecting one of the two arcs on the second washer.∙Select the same right face ID you selected when you created the first pad as the Select Surface to Split.∙The resulting mesh should appear as below. You will resize the mesh around the pads and the boundaries of the flat surface on the right side of the part in the next steps. This will rematch the boundaries between the right faces and the curved surface.∙Click the Select icon on the Meshing Toolbox’s control to turn of selecting additional curves for pads.Save your model.Step 4:Resize the mesh around the pads and the flat surface.Turn on display of the mesh size.∙On the View Toolbar, select the View Style icon and select the Mesh Size command.Note that the View Options are set to display the element size on the curves.Curves that do not display a number indicate that the default mesh size was used onthose curves.Reorient your view to the Top view.Resize the mesh around the pads.∙Select the Mesh Sizing control in the Meshing Toolbox.Select Size Curves as the Sizing Option.Set the Operation to Decrease.Set the Number of Elements to 1.∙Select the Dialog Select icon on the Meshing Toolbox’s control.Select the ten (10) straight edges with a Mesh Size of 3 around the two pads. Do not select the curved edges on either the inside or outside of the pads.Note that left edge of the curved surface has been reset. This will be modified along with the other three (3) edges of the left flat surface.Set the mesh size around the outer boundary of the flat surface.∙In the Mesh Sizing control, set the Operation to Set to.Set the Number of Elements to 16.∙Click the Select Multiple icon on the Meshing Toolbox’s control.∙Select the four edges on the periphery of the flat surface.∙Your model has been update to look like the following.Save your model.Step 5:Split the flat surface and complete resizing the mesh.Split the flat surface into four surfaces.∙Select the Geometry Editing control.∙Select Point to Edge.∙Click the Select icon on the Meshing Toolbox’s control.∙Click the lower left point on the flat surface.∙Click lower curve on the base of the fillet of the post.Your model should look similar as below.Complete the splitting of the flat face by clicking the remaining three corners and the curve at the base of the fillet between the flat face and the post.Your model should now appear as below.Size the curves at the base of the fillet.∙Select the Mesh Sizing control.∙Set the Sizing Option to Size Curves, the Operation set to Set To, and the Number of Elements set to 16.∙Select the front and back curves at the base of the fillet and click OK to confirm your selection.∙Set the Number of Elements to 8.∙Select the four arcs on the base of the left and right sides of the fillet and click OK to confirm your selection.∙Click the Dialog Select icon on the Meshing Toolbox’s control.∙Select the four diagonal curves from the outer corners of the flat surface to the base of the fillet.Your model should now appear as below.Save your model. You have completed this exercise.。
Femap_Training_Lesson 08 - Meshing Overview
Mesh, Mesh Control, Size commands • • • At Point, used to specify the size along any curve that references that , point, and does not already have a size specified. Along Curve, specifies the element size, or number of elements to be placed, and how they will be spaced along the curve. On Surface, used to specify the size on all of the curves referenced by the surface, and gives other options for controlling the mesh on the surface. On Solid, provides the same basic mesh control as the previous, but also has additional options that pertain primarily to multi multi-solid meshing, and hex meshing.
CT 1690 – Student Guide for Femap 101 - v10.2
8-6
Lesson 8
Meshing Overview
Example - Mesh, Mesh Control, Custom Size along Curve (continued)
Resulting mesh after applying the Mesh, Mesh Control, Custom Size along Curve command matching the bottom edge to the top three (3)t Guide for Femap 101 - v10.2
Femap Student Edition 用户指南说明书
SummaryEngineering is an exciting, challenging and rewarding discipline that offers a diverse range of careers. Engineering simulation is playing an increasingly important role at universities. The use of simulation in industry is growing, driven by the need to improve designs, shorten design cycles and reduce costs. The Femap™ Student Edition software includes Femap – an advanced engi-neering software simulation pre- and postprocessor for finite element (FE) model creation and results review,coupled with the industry-standard NX™ Nastran® solver. Together thesesoftware programs provide a completecomputer-aided engineering (CAE) simulation solution that is widely used in industry, and will prepare you to enter the workforce and stand out in today’s highly competitive economy. FeaturesFemap Student Edition comes with the pre- and postprocessor Femap, along with the NX Nastran solver, both a part of Siemens PLM Software’s Simcenter portfoio of simulation solutions.Generally the simulation process starts with a geometric model, and within Femap you’ll be able to:• Access CAD data from almost any source • Clean up and idealize the geometry prior to meshing • Mesh the geometry to create the finite element model • Apply boundary conditions (loads and constraints) and manage analysis setup • Submit the model for analysis by NX Nastran • Review the calculated results data and evaluate the model behavior What is includedThe Femap student edition is free to all students enrolled in formal education and includes the same comprehensive FE modeling and analysis technology used by engineers and analysts in industry around the world. Femap StudentEdition includes the mesh-centric finite element pre- and postprocessor in addition to the industry-leading NXNastran solver. Also included is the/plm/femapBenefits• Free license of Femap with NXNastran software, the same advanced simulation solution used in industry • Early job market penetration by learn-ing industry-leading simulation and analysis technologyFemap Student EditionLeading-edge CAE technology forstudents“ T here are a lot of features about Femap that really stand out. It enables you to import and integrategeometry seamlessly, and it has a lot of tools for postprocessing.”Tyler PetersonTeam Chief EngineerRochester Institute of TechnologyFemap Student Editionanalysts and helping create the future workforce for our partners and customers.Training and supportFemap includes on-line step-by-step help tutorials that cover many aspects of finite element modeling and analysis types. Support is provided via a dedi-cated online forum.Minimum system requirements • Windows 7 64-bit or Windows 8.x or Windows 8.x Pro 64-bit or Windows 10.x 64-bit• 64-bit (x64) processor • 4 GB RAM or more• Video adapter supporting True Color (32 bit) or 16 million colors (24 bit), Open GL1.1 or higher, and 512 MB of dedicated VRAM• Screen resolution: 1280 x 1024 or higher• Free disk space for Femap installation (including documentation and license server): 4.1 GB for Femap with NX Nastran• Free continuous disk space for Femap model files, Femap and NX Nastran scratch files: 10 GBFEMAPSiemens PLM Software/plmAmericas +1 314 264 8499 Europe +44 (0) 1276 413200 Asia-Pacific +852 2230 3308© 2017 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. Siemens, the Siemens logo and SIMATIC IT are registered trademarks of Siemens AG. Camstar, D-Cubed, Femap, Fibersim, Geolus, I-deas, JT, NX, Parasolid, Solid Edge, Syncrofit, Teamcenter and Tecnomatix are trademarks or registered trademarks of Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. or its subsidiaries in the United States and in other countries. All other trademarks, registered trademarks or service marks belong to their respective holders.65804-A5 9/17 BNX Nastran Dynamic Response add-on module for transient and frequency response analysis. Together, Femap with NX Nastran deliver a comprehen-sive solution that can solve complex engineering problems.Delivering value to students LicensingFemap Student Edition is available at no cost to any active student attending any academic institution such as accredited universities, technical colleges, trade and secondary schools.The Femap Student Edition is intended for academic course work. Files createdin the Student Edition cannot be opened in commercial versions of Femap and structural model sizes are limited to 32,000 nodes. Supporting studentsSiemens understands the challenges faced by students and the importance of using the latest industry-leading technology. With the Femap Student Edition, Siemens is investing in the next generation of product engineers and “ F emap is easy to use even for those who have never used a CAE tool. This is much appreciated by new users, including students who join us for two- to three-month periods. They can focus on engineering issues, rather than on learning how to use the software, and are amazed at the power and versatility of Femap, compared to other tools they use at university.”Guglielmo BarbianiCo-founderNoesim。
Femap整体介绍
多物理场耦合仿真实现
结构-热耦合
Femap能够实现结构与热传导的耦合分析，考虑温度变化对结 构应力和变形的影响。
结构-流体耦合
软件支持结构与流体的相互作用分析，模拟流体载荷对结构性能 的影响。
多场耦合
Femap还提供了电磁、声学等多物理场的耦合分析功能，满足 用户在复杂工程问题中的需求。
参数化设计与优化方法
02
Femap界面与操作基础
界面布局及主要功能模块
网格划分模块
建模模块
用于创建和编辑几何模型，支持 多种CAD数据格式的导入和导出 。
提供多种网格生成技术和网格编 辑工具，以满足不同分析需求。
求解模块
支持多种求解器接口，可进行线 性、非线性、动力学等分析。
主界面
包括菜单栏、工具栏、模型树、 属性窗口以及图形窗口等部分， 为用户提供了直观的操作环境。
自定义输出
用户可根据需求自定义输 出内容，如特定位置的应 力、应变值等。
性能评估指标及方法
计算速度
评估求解器在单位时间内完成计算任务的 能力。
评估方法
采用基准测试、对比分析和实际案例验证 等方法进行评估。
内存占用
衡量求解器在计算过程中的内存使用情况 。
稳定性
检验求解器在处理不同规模和类型的问题 时的稳定性表现。
随着计算机技术的发展， Femap不断进行升级和改进， 逐渐在工程分析领域占据重要地
位。
2000年后，Femap加入西门子 数字化工业软件家族，成为其重 要组成部分，为用户提供更全面
的仿真分析解决方案。
Femap核丰富的CAD接口，支持多种几何模型 导入；具备高效的网格划分工具，可快速 生成高质量的有限元模型。
第1章FemapwithNXNastran基础
第1章FemapwithNXNastran基础第1章Femap with NX Nastran基础1.1 CAE技术CAE（Computer Aided Engineering）是⽤计算机辅助技术求解复杂⼯程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动⼒响应、热传导、多体接触、弹塑性等⼒学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的⼀种近似数值分析⽅法。
CAE从20世纪60年代初在⼯程上开始应⽤，⾄今经历了50多年的发展历史。
CAE 的理论和算法经历了从蓬勃发展到⽇趋成熟的过程，⽬前已成为⼯程应⽤和产品结构分析领域（如航空、航天、机械、⼟⽊结构等领域）中必不可少的数值计算⼯具，同时也是分析连续⼒学各类问题的⼀种重要⼿段。
CAE技术主要包括前处理、解算和后处理3个环节。
前处理环节的主要功能是采⽤CAD技术建⽴CAE的⼏何模型和物理模型，完成分析数据的输⼊。
解算环节的主要功能是对前处理环节获得的矩阵⽅程进⾏求解。
后处理环节的主要功能是对计算结果进⾏可视化处理，⽣成形象的图形输出，如表⽰位移、应⼒、温度、压⼒分布的等值线图，表⽰位移、应⼒、温度、压⼒分布的云图，以及随机械载荷和温度载荷变化⽣成位移、应⼒、温度、压⼒等分布动态图等。
根据经验，CAE各阶段所⽤的时间占⽐为：40%～45%时间⽤于数据输⼊和模型建⽴，50%～55%时间⽤于分析结果判读和评定，⽽真正的分析计算时间只占5%左右。
1.1.1 有限元技术有限元法（Finite Element Analysis，FEA）的核⼼思想是结构的离散化，即将实际结构离散为有限数⽬的规则单元组合体，实际结构的物理性能可以通过对离散单元体进⾏分析，得出满⾜⼯程精度的近似结果，以其替代对实际结构的分析，从⽽解决理论分析⽆法解决的、复杂的实际⼯程问题。
有限元法的基本过程是：将⼀个形状复杂的连续求解区域分解为有限的、形状简单的⼦域，即将⼀个连续体简化为由有限个单元组成的等效组合体，然后把求解连续体的场变量（应⼒、位移、压⼒和温度等）问题简化为求解有限的单元节点上的场变量值。
Femap中文学习（全面）
Femap中文学习（全面）Femap学习CAE建模过程（从大的方面说）：几何模型建立，简化，网格划分，有限元模型建立。
想想我们漏掉了什么？CAE建模中还有一个对于连接的处理，比如：螺栓，面面接触；啊，一个非常重要的问题：模型的修改和删除。
还有什么吗？Group！组的操作。
好了，我们来对一下Femap的菜单。
文件，工具，几何模型，连接，有限元模型，网格划分，修改，列表，删除，组，视图，窗口，帮助对吗？我们再详细的分一下，首先，从文件菜单开始。
仍然考虑一下Windows的常用软件，然后再来考虑CAE方面的数据。
对于Windows软件来说，文件菜单首先的功能是：新建，打开，关闭，保存，另存为，页面设置，打印，打印机设置，退出，最近打开的文件列表，是不是？那么，再来考虑一下CAE方面的操作，我们需要导入几何模型，导入其它CAE软件的分析模型，分析结果；需要导出几何模型和用于其他CAE软件的数据。
还需要什么？其他的是Femap的功能，比如：分析监视器，可以打开监视当前分析的数据，Femap中性文件的导入导出，参考文件的连接（这个功能了不起，如果导入的几何模型进行了修改，那么会提醒用户），还有一个图片的保存和信息的操作。
当然，对于CAE模型来说，我们是不是要给出一些注释？是不是要对程序进行一些预设置？这就是文件菜单的主要内容了！我们来看一下文件菜单：对不对？为什么有Close All呀？Femap可以同时打开多个文档，每一个文档可以有多个窗口，比如：对于一个分析模型，可以建立一个几何窗口，建立一个有限元模型的窗口，可以建立一个应力窗口，再建立一个位移窗口。
这样就需要全部关闭了！不是吗？Pcitrue里面有一个JT是什么呀？JT是UGS 组织开发的3D数据交换标准。
可以用于轻量化模型，包含了几何模型的材料信息和物理属性信息，当然，可以进行剖切，打印，标注，测量，当然还可以嵌入到Office文档进行查看。
Time Save是什么呀？很简单，以前我们使用CAE程序是不是程序出错了就没有办法了，这个东西可以解决问题那么，我希望大家准备一下Femap，然后，我们来讨论一下File 菜单里面的内容，关于菜单的内容就在这个主题下进行讨论吧。
femap
femap一、模型简化1.移除小孔《1》几何元素——曲面——移除孔——选孔的两个边线《2》几何工具箱-特征移除—环2.去圆角几何工具箱-特征移除-曲面-选倒角曲面3.映射网格先分线,画一个面,选映射-选要被划分的面,选控制点4.频率分析频率分析时,必须用mm-T-s-mpa的单位制.5.添加实体-添加-选择临近要合并的实体6选择方法与拾取方法很有效，尤其只有单元无几何，分组分层是个好办法7建立RBE2单元首先建立一个刚性单元得而属性，之后选择“模型”——单元（确保刚性单元属性是激活的），直接可以建立圆节点和中心的RBE2。
此种连接方式等同于ABAQUS的耦合属性，相当于ANSYS的mpc184以及ansys&workbench的关节连接方法。
8nastran PSHELL对应的卡片PSHELL对应FEMAP的板属性9后处理隐藏单元的边可以选择是否显示后处理单元的边10.瞬态(振动)动力学输出选项其中瞬态时间步与间隔选项有以下规定步数×每步时间=动力学加载时间，输出间隔为间隔的步数，如图为每十步输出一个积分结果，加上0时刻的结果应该十一个输出积分结果。
如果用模态法，需要添加莫泰限定响应。
11.梁单元的弯曲中心定义注意事项定义梁单元需要定义弯曲中心轴（就是绕那个轴旋转）。
而NASTAN指定的是弯曲面的法向.12.BAILOUT此选项可以用来稳定模型，但结果不一定正确，类似于软弹簧选项，13.注意在平面问题中，需要约束一个面的轴向位移，确保模型稳定，否则需要开BAILOUT14.云图剖切视图——高级后处理——动态切割平面。
15.壳单元显示两侧应力选择后处理数据——“两侧平面等值线”16.单元厚度与截面如图17.刚性单元连接1.reb2=运动连接（ABAQUS）,REB3=分布连接（ABAQUS）2.REB3要加权后才能计算。
3.关键点与RP必须与非独立节点共同有六个约束，而且FEMAP 的独立关联点不需要而外加对称加约束，直接定义点时就可以定义约束，而ABAQUS必须对关键点加对称约束。
第一第1章Femap概述
第1章Femap概述Femap是一个基于Windows平台开发的有限元分析环境，而不仅是一个有限元前后处理器。
Femap的研发人员全都是有着丰富经验的分析工程师，由分析工程师走向程序员，他们十分清楚用户的需求，也因为此，Femap在国际上有着广泛的用户。
本章对Femap的基本内容作出介绍。
1.1 Femap界面也许，你已经看到了Femap，也许你还没有看到，但是，它是基于Windows平台开发的、我们每天都在使用的操作系统。
在这个操作系统上的软件都有着一定的特点，而这些特点也是属于Femap的。
如浮动菜单、工具条、快捷菜单、热键、多窗口、撤销、重做、按时间自动保存文件、保存文件备份等。
也许你还没有用过Femap，那么，当你打开Femap，你会使用其中的什么？毫无疑问，新建文件、打开文件、保存文档、关闭文档、窗口排列、帮助文档、自定义工具条、自定义快捷键等，对于一个习惯于使用Windows的人来说，这是非常容易的，也是不需要学习的。
Femap的界面如图1-1所示。
图1-1 Femap基本界面在图1-1的左侧是可停靠面板，Femap吸收了CAD软件模型树的概念，让用户可以有效管理、分析每一个环节，同时吸收了Microsoft Visual Studio编辑器的优点，让用户不必打开对话框即可修改模型的相关信息，如材料的物理属性。
1.2 菜单Femap的菜单如图1-2所示。
图1-2 Femap菜单现在只是在英文下面注释了中文，也许不久就可以看到中文版的Femap。
文字在作为菜单名称的同时，也描述了菜单的功能。
本章主要介绍“文件”菜单、“工具”菜单、“视图”菜单和“帮助”菜单。
“窗口”菜单主要是对打开的窗口的排列，和Windows的其他软件没有大的区别。
1.2.1 File菜单文件菜单包含了一个软件的基本功能，对于熟悉Windows平台的用户来说，图1-3中简单的命令不再详细介绍。
•Timed Save：按时间保存，用户选中File Timed Save对话框（如图1-4所示）中的is 单选按钮，即激活了按时间保存文件的功能，默认情况下，Femap会每隔10分钟自动保存文件，或每25个命令自动保存文件。
2024年度《FEMAP示例入门与提高》版本83
根据桥梁的实际支撑情况，设置桥墩底部 的固定约束、桥面的滑动约束等。
通过FEMAP进行桥梁结构的有限元分析， 得到桥梁的应力、变形等结果，并评估其 安全性。
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05
求解器选择与结果输 出设置
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求解器类型介绍及选择建议
直接求解器
基于直接法，适用于中小规模问题，计算精度高，但内存消耗较大 。
的车身变形、加速度、能量吸收等数据。
02
可视化设计
根据数据的类型和特点，选择合适的图表类型和色彩方案，设计出直观
、易懂的可视化界面。
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03
结果展示
将设计好的可视化界面应用于汽车碰撞安全性分析结果，通过图表、动
画等形式展示车身在不同碰撞工况下的表现，帮助用户更直观地了解汽
车的安全性能。
飞机机翼结构优化设计结果
展示飞机机翼结构优化设计的结果，包括优化前后的性能对比、成 本降低和效益提升等方面的分析。
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THANKS
感谢观看
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迭代求解器
基于迭代法，适用于大规模问题，内存消耗较小，但计算精度可能 受迭代次数和收敛准则影响。
选择建议
对于中小规模、对精度要求高的问题，推荐使用直接求解器；对于大 规模问题或需要快速求解的场景，推荐使用迭代求解器。
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结果输出设置方法
结果文件类型
支持多种格式的结果文件输出，如文本文件、 Excel文件、图形文件等。
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施加边界条件
根据实际问题，为模型施加适当的边界条 件，如固定约束、位移约束、力或压力载 荷等。
FEMAP中文安装说明
在LMTOO部设在安装目录下（如果是E
第四步：
增加环境变量，名为LM_LICENSE_FILE ，值为 16323@host，其中的Host也要改成自己的机器名，
第五步：
运行License 管理器，启动License ,第六步：运行FeMap，OK了，启动起来了。
MAC地址： 在开始菜单－运行里输入cmd，回车－在命令窗口中输入：IPConfig“空格”/all，然后回车，你会看到如下格式的数字“00-08-02-64-BE-C7”把oooooooooooooooo改成“00080264BEC7”即可。就是网卡的物理地址 (00-11-11-04-2c-14
第一步：选择"Network License Serve",进行安装，并在弹出的向导窗口中选择所有选项，即全部打上对勾。
第二步：
用记事本打开“femap.dat”文件，把host改成自己机器名， 把000000000000改成机器的网卡地址（MAC地址），
第三步：
运行kegen.bat文件，会在当前目录下生成License.dat的文件，考到安装目录下，
第1章 FemapwithNXNastran基础
第1章Femap with NX Nastran基础1.1 CAE技术CAE（Computer Aided Engineering）是用计算机辅助技术求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。
CAE从20世纪60年代初在工程上开始应用，至今经历了50多年的发展历史。
CAE 的理论和算法经历了从蓬勃发展到日趋成熟的过程，目前已成为工程应用和产品结构分析领域（如航空、航天、机械、土木结构等领域）中必不可少的数值计算工具，同时也是分析连续力学各类问题的一种重要手段。
CAE技术主要包括前处理、解算和后处理3个环节。
前处理环节的主要功能是采用CAD技术建立CAE的几何模型和物理模型，完成分析数据的输入。
解算环节的主要功能是对前处理环节获得的矩阵方程进行求解。
后处理环节的主要功能是对计算结果进行可视化处理，生成形象的图形输出，如表示位移、应力、温度、压力分布的等值线图，表示位移、应力、温度、压力分布的云图，以及随机械载荷和温度载荷变化生成位移、应力、温度、压力等分布动态图等。
根据经验，CAE各阶段所用的时间占比为：40%～45%时间用于数据输入和模型建立，50%～55%时间用于分析结果判读和评定，而真正的分析计算时间只占5%左右。
1.1.1 有限元技术有限元法（Finite Element Analysis，FEA）的核心思想是结构的离散化，即将实际结构离散为有限数目的规则单元组合体，实际结构的物理性能可以通过对离散单元体进行分析，得出满足工程精度的近似结果，以其替代对实际结构的分析，从而解决理论分析无法解决的、复杂的实际工程问题。
有限元法的基本过程是：将一个形状复杂的连续求解区域分解为有限的、形状简单的子域，即将一个连续体简化为由有限个单元组成的等效组合体，然后把求解连续体的场变量（应力、位移、压力和温度等）问题简化为求解有限的单元节点上的场变量值。
FEMAP二次开发技术介绍与应用
FEMAP 二次开发技术介绍与应用张志康1,司南1,陈乐昆1,于鑫洋2,李闯1(1.中国船舶及海洋工程设计研究院，上海200011；2.秦皇岛海事局，河北秦皇岛066000)摘要:为提高CAE 建模和分析效率，对FEMAP 常见的几种二次开发方式进行介绍和对比分析。
采用Visual 语言，通过进程外开发方式，结合工程实例，以船舶水动力网格的数据接口开发详细介绍开发过程。
研究表明，FEMAP 二次开发技术实用且高效，尤其是进程外开发方式，能为工程实际问题定制快速解决方案，有利于提高工作效率。
关键词:FEMAP;CAE;二次开发;Visual 中图分类号：TP319文献标识码:A文章编号:1003-7241(2021)004-0054-04Introduction and Application of FEMAP Secondary Development TechnologyZHANG Zhi -kang 1,SI Nan 1,CHEN Le -kun 1,YU Xin -yang 2,LI Chuang 1(1.Marine Design &Research Institute of China,Shanghai 200011China;2.Qinhuangdao Maritime Safety Administration,Qinhuangdao 066000China )Abstract:In order to improve the modeling and analyzing efficiency of CAE,several secondary development methods of FEMAPare introduced and compared in this paper.An engineer project of data interface development for ship hydrodynamic mesh is adopted as an example to introduce the development process in detail by using the “Out-Process Application ”method,based on Visual language.It can be found that the secondary development of FEMAP is very practical and ef-ficient,especially the “Out-Process Application ”method is capable of providing engineer projects with fast but custom-ized solutions,helpful to improve work efficiency.Key words:FEMAP;CAE(Computer Aided Engineering);secondary development;Visual 收稿日期:2020-06-161引言FEMAP是由Siemens PLM Software公司开发的一款先进的有限元分析软件，最早始于1985年。
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Femap学习
CAE建模过程（从大的方面说）：几何模型建立，简化，网格划分，有限元模型建立。
想想我们漏掉了什么？CAE建模中还有一个对于连接的处理，比如：螺栓，面面接触；啊，一个非常重要的问题：模型的修改和删除。
还有什么吗？Group！组的操作。
好了，我们来对一下Femap的菜单。
文件，工具，几何模型，连接，有限元模型，网格划分，修改，列表，删除，组，视图，窗口，帮助
对吗？
我们再详细的分一下，首先，从文件菜单开始。
仍然考虑一下Windows的常用软件，然后再来考虑CAE方面的数据。
对于Windows软件来说，文件菜单首先的功能是：新建，打开，关闭，保存，另存为，页面设置，打印，打印机设置，退出，最近打开的文件列表，是不是？那么，再来考虑一下CAE方面的操作，我们需要导入几何模型，导入其它CAE软件的分析模型，分析结果；需要导出几何模型和用于其他CAE软件的数据。
还需要什么？其他的是Femap的功能，比如：分析监视器，可以打开监视当前分析的数据，Femap中性文件的导入导出，参考文件的连接（这个功能了不起，如果导入的几何模型进行了修改，那么会提醒用户），还有一个图片的保存和信息的操作。
当然，对于CAE模型来说，我们是不是要给出一些注释？是不是要对程序进行一些预设置？这就是文件菜单的主要内容了！
我们来看一下文件菜单：
对不对？为什么有Close All呀？Femap可以同时打开多个文档，每一个文档可以有多个窗口，比如：
对于一个分析模型，可以建立一个几何窗口，建立一个有限元模型的窗口，可以建立一个应力窗口，再建立一个位移窗口。
这样就需要全部关闭了！不是吗？Pcitrue里面有一个JT是什么呀？JT是UGS组织开发的3D数据交换标准。
可以用于轻量化模型，包含了几何模型的材料信息和物理属性信息，当然，可以
进行剖切，打印，标注，测量，当然还可以嵌入到Office文档进行查看。
Time Save是什么呀？很简单，以前我们使用CAE程序是不是程序出错了就没有办法了，这个东西可以解决问题
那么，我希望大家准备一下Femap，然后，我们来讨论一下File菜单里面的内容，关于菜单的内容就
在这个主题下进行讨论吧。
请版主把教程的内容进行置顶，谢谢！我会进一步进行介绍！
下面，我们来看一下Femap都能读入和输出什么数据？
点击一下菜单：－Geometry，看看出现了什么？。