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デジタル・シミュレーションの活用コスト削減と品質向上を同時に満足させる製品開発の実現に向け、製品ライフサイクルを通じてデジタル・シミュレーションを行うニーズは高まる一方です。デジタル・シミュレーションによるビジネス成果を得るためには正しいツールの選択が重要です。
Femapを採用する理由シーメンス PLM ソフトウェアのFemap™システムは、高度な解析環境をより使いやすくすることができます。Femapは、その CADおよびソルバーに依存しないテクノロジーとコスト効率の高い機能のために、世界中のNastranユーザーの間で最も人気のある解析環境となっています。世界の一流のエンジニアリング企業やコンサルタントによって広く使用され、非常に複雑な製品、システム、およびプロセスのモデル化に役立てられています。たとえば、衛星、航空機、防衛、自動車、電子工学、建設重機、起重機、船舶、およびプロセス装置などの分野が挙げられます。
Femapと NX™ Nastran®ソフトウェアは高度に統合されており、バンドル・ソフトウェアとして同時に購入することができます。また Femapは、すべてのソルバーに対してオープンなため、中核的な解析ツールとしての能力と価値が実証されています。
Femap は CAD にも依存しません。Femapはシーメンス PLMソフトウェアの Parasolidカーネルを利用するため、Parasolidデータに直接アクセスしてサーフェスおよびソリッドのモデリングを行うことができ、また Parasolid以外の形式のデータへのアクセスにも対応できる高度なジオメトリ・ツールも併せ持っています。
高度なビームモデリング、中立面の抽出、六面体メッシュの作成、ロバストな CADデータのインポートなどがFemapの特徴です。幅広い負荷範囲を設定したり、材料を変更したり、また解析のタイプそのものを変更させることもできる、また多くの可視化ツールを持つなど、非常に自由度の高い解析環境を提供します。
Femapは、有限要素分析のプロフェッショナルのためだけのツールではありません。ビジネス目標の達成をサポートするうえでも、最適なツールです。
ビジネスでの利点• 革新的な新製品を市場に迅速に提供• 物理的なプロトタイプの削減によるコストの削減、設計変更指示の削減、サービス中の製品保証の向上
• 製品品質の向上
クラス最高のデジタル・シミュレーション
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使いやすく高性能な FEA
Femap は、CAD ニ ュ ー ト ラ ル でWindowsネイティブな、高度な有限要素分析（FEA）のプリポストプロセッサとして、世界トップクラスです。複雑な問題にも簡単、正確、低コストで対応できるのはもちろん、一般の設計者から解析専任者まで、幅広く有限要素モデリングを行っていただけます。
Femapは、20年以上にわたって、高度な機能を簡単に使えること、という基本コンセプトを具現化してきました。現在では、WindowsネイティブのGUI（グラフィカル・ユーザー・インターフェース）によって、すべての機能を簡単に使いこなし、効率的に作業ができるようになっています。高精度なシミュレーションモデルを正確に作成することができます。
費用効率が高く使いやすいだけでなく、最も難しい問題さえモデル化できるソフトウェアがエンジニアに望まれるのは当然です。そのような要求にまさしく応えられるのが、Femapです。低価格で高パフォーマンスの FEAモデリングをWindowsネイティブの使いやすい環境で実現しているのです。
表紙裏：Eurocopter Germany GmbH社提供
Page 3：最近の Windows ネイティブなユーザー・インターフェースには、構造、熱、CFD、および社内アプリケーション向けの柔軟でカスタマイズ可能な解析環境が備わっています。
「Femap with NX Nastran により、製品検証プロセスが簡単になりました。プロトタイプが減るため、コストを削減し、開発時間を短縮することができました。設計サイクルが 40パーセント短縮されました。」
Cui Zhongqin氏 Baotou Hydraulic Machinery社
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スケーラブルなソリューション
強力で、低価格な CAEツールFemapは、Solid Edge®への組み込みモジュール、スタンドアロン、または NX Nastranのバンドル・ソフトウェアの 3種類の形態で提供されています。オプションのアドオン ･ モジュールにより、幅広い解析も実施できますので、非常に高度な解析を必要とするような企業にとっても、強力、ロバスト、しかも低価格な解析環境を構築できます。企業は、高度な CAEツールを準備することで、エンジニアリング・設計チームが製品のパフォーマンスと信頼性の向上、製品開発プロセスの合理化に集中できる環境を提供できます。
Femap with NX NastranFemap with NX Nastranパッケージは、Windowsネイティブな Femapのプリプロセッサおよびポストプロセッサの高度な機能と、強力な NX Nastranソルバーをシームレスに連携させます。Femap with NX Nastranによって、エンジニアは、さらに高度な解析機能を使うことができ、複雑なエンジニアリングの問題を簡単しかも効率的に解決できます。
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追加の NX Nastranモジュール高度な一連の NX Nastranソリューション機能をアドオン・モジュールとして利用できます。このオプションにより、非常に高度な Nastran機能までを自由に使えるようになります。
実績あるソリューション25 年以上にわたり Nastran との親和性を高めてきた Femap。現在ではWindows環境で、現在提供されているNX Nastranの全機能に直接アクセスできるようになっています。シーメンスPLMソフトウェアでは、柔軟なライセンシングやパッケージング、および「公正価格理念」によって、すべての設計ツール・ユーザーに最も高度な Nastranの機能を低コストでご利用いただけるようにしています。
「高度なモデルを正確かつ迅速に作成できることは、間違いなく競争優位性をもたらします。ペースが速く技術的にも難しいスペースクラフトのプロジェクトでは、そのことが非常に重要な役割を果たします。」
Jeff Preble氏 SpaceWorks社
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本格的な設計をWindows環境で高価なアプリケーションでなくてはできないと思われがちな奥の深い機能も十分に Femapの守備範囲です。解析モデルの作成からハンドリング、解析結果のレビューを簡単に行うための強力なツールを備えた Femap は、完璧なCADニュートラルな解析環境のための自然な選択です。
Femapが高いコストパフォーマンスを発揮するのは、ジオメトリベースのデジタル・データだけではありません。Femapは、純粋な有限要素モデルデータを取り扱うお客様にも少なからず喜ばれています。基本的な「ボトムアップ型」のプリポストプロセッサとして、Femapにはさまざまなソルバーからのデータを読み込める、有限要素モデルリーダーが付属しています。高度な機能を使うことで、節点や要素のレベルでの有限要素モデルの取り扱いも簡単にできるようになっています。
以上のように、Femapを利用することで、単品のコンポーネントからアセンブリ、さらに複雑なシステムまで、構造解析、動的解析、熱解析用のモデルを正確かつ簡単に作成することができるのです。
CADニュートラルFemap では、Pro/Engineer、Catia、NX、NX I-deas™、Solid Edge、AutoCAD、SolidWorksなど主要な CADシステムの形状データへのシームレスなアクセスを提供しています。Femapは、業界標準のParasolidジオメトリ ･エンジンを基礎にし、幅広い形状作成ツールを備えており標準的なワイヤフレーム、サーフェスおよびソリッドのモデリングなどが行えます。強力なシェル化、ブレンド、ブーリアン、サーフェス・インプリンティング、およびロフトなど、Femapは解析用ジオメトリ作成にきわめて効率的になっています。
CADニュートラル
同じ作業セッションの同じ Femapモデルまたは複数のモデル（またはその両方）の複数のビューを表示します。
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高品質のメッシュをより高速に完全自動の高速 4面体ソリッドメッシュ、および 4辺形サーフェスメッシュテクノロジーにより、Femapは高速で正確なメッシュを簡単に確実に作成します。要素の品質を画面上で確認しながらメッシュやジオメトリを編集できるため、作業効率も格段にアップします。
解析用として正しい形状データエンジニアは、解析モデルの定義に理想的とは言いがたいジオメトリを見つけることがよくあります。Femapには、曲線、サーフェス、ソリッド、フィーチャ抑制、および中立面の抽出用のジオメトリ作成および編集ツールが備わっています。ソリッドモデルを分割および自動接続することで、異なる材質を表したり、6面体メッシュを半自動的に簡単に生成したりすることができます。また複数のサーフェスを結合して、シェルメッシュの品質を高くするために、メッシュ領域の改良もできます。
自動アセンブリ管理Femapは、接触しているアセンブリのコンポーネントを自動的に検出できます。接着であれ、接触であれ（線形と非線形）、簡単に指定でき、アセンブリ・モデルをすばやくセットアップできます。
アセンブリ・モデル
「Femapのヘキサ要素の機能が大幅によくなったことで、作業効率も 30パーセント以上向上しました。Femapでは、難しい形状でも問題ありません。複雑な操作を行わなくても、高品質のメッシュを得ることができます。」
福永由加氏 住友電気工業株式会社 解析技術研究センター
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解析テクノロジーの統合先進的な企業は、単一の解析テクノロジーがすべての要求を満たすことはほとんどないことを認識しています。単一のモデリングおよび可視化環境において、複数の解析テクノロジーをFemapにより統合することによって、設計の意思決定を迅速にし、向上させることができます。
解析条件管理Femapの解析条件管理によって、モデルとともにソルバー・セットアップ・データを保存できます。このため、モデルを編集し、新規解析入力ファイルを作成するたびに、いちいち多数のダイアログボックスで条件を入力する必要はありません。設定は、他のモデルででも使用できるようにライブラリの中に保存することもできます。
複数のソルバー・サポートFemapは、業界標準ソルバー（たとえば、NX Nastran、MSC/MD Nastran、Abaqus、Ansys、MSC.Marc、LS-DYNA、SINDA、TMGなど）を機能面、品質面で高いレベルでサポートしています。既存データ、およびお客さまやサプライヤーから提供された解析モデルも Femapを使うことで再利用および統合できます。
物理特性や材料特性も包括的にサポートしている Femapの要素ライブラリにより、動解析、形状・材料非線形解析、熱伝達や流体解析など高度な解析ソルバーを有効に使用することができます。
主要なサードパーティソリューション・プロバイダは、Femapを使用して、CFD、地盤モデリング、高度な熱解析、および電磁気シミュレーションを行っています。
ソルバーニュートラル
Cideon Engineering GmbH社提供
使いやすいオンライン HTMLおよび PDF文書とヘルプ
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統合 BASIC APIプログラミング環境Femapでは、別ウィンドウでフル機能のBASIC開発環境を使うこともできます。Femapのユーザー・インターフェースから、OLE/COMオブジェクト指向 Femap API（アプリケーション・プログラム・インターフェース）に直接アクセスできます。そして、APIによって、すべての Femapオブジェクトと機能に直接アクセスできます。BASICエンジンは OLE/COMに完全に準拠しており、FemapならびにWordや Excelのような OLE/COM準拠プログラムとインターフェースできます。反復タスク、検索モデル、または結果データを自動化するカスタム・プログラム、またはモデル情報をWord または Excelに転送するプログラムを作成し、カスタマイズされたレポートを作成できます。
多数の便利なプログラムが Femapとともに、ますます拡大するライブラリに配布されます。これらのプログラムは、ユーザー・インターフェースにある Custom Toolsツールバーにあります。
強力なカスタマイズ化機能によって、無償の標準プログラミング言語によってFemapの全機能にアクセスできます。そして、業界第 1位である独立でオープンなエンジニアリング環境として Femapを保守できます。
マクロ・プログラム・ファイルAPI プログラミング機能に加えて、Femapウィンドウに Program File機能があります。ユーザー設定マクロは、すべて Femapのインターフェース内で、記録、編集、デバッグ、再生できます。
高度なカスタマイズ機能KIC Holdings Inc.社提供
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柔軟なソリューション設定
Femap with NX Nastran多くの場合に必要となる機能をすべて提供します。これには、線形静解析、固有値解析、座屈、定常および過渡熱伝達、基本的な非線形解析、設計感度解析、問題の大きさに対する制限のなさなどが含まれます。
動的応答特性製品パフォーマンスを、時間と周波数両方で評価できるようにします。
最適化トポロジーおよびサイズの最適化機能により、 最適な設計パラメーターを特定します。
ローターダイナミクスシャフト、タービン、プロペラのような回転システムの動的応答特性を予測し、クリティカルなシャフト速度を判定します。
高度な非線形大きな変形の解析を容易にし、非線形材料、時間依存荷重、接触問題をサポートします。影響分析の非線形時間積分機能を提供します。
構造解析ツールキット結果データの編成および追加結果量の計算により、ポストプロセス時間を短縮します。
空力弾性静的およびフラッター状態の空力荷重から構造的な応答を特定します。
Femap with NX Nastran
最適化
動的応答特性
ローターダイナミクス
空力弾性
高度な非線形
構造解析ツールキット
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Femapで利用可能な NX Nastran解析機能
Femap with NX Nastranの 基本モジュール
拡張機能
線形静的解析 •
固有値解析 •
座屈解析 •
熱伝導解析 （定常状態および過渡状態） •
基本的な非線形解析 •
締結要素と溶接要素 •
線形接触 •
グルーコンタクト •
ボルトプリロード •
動的応答特性解析モジュール •
高度な非線形解析モジュール •
スーパーエレメント解析モジュール •
DMAP •
設計最適化モジュール •
トポロジーの最適化モジュール •
空力弾性モジュール •
ローターダイナミクス •
Predictive Engineering Inc.社提供
Predictive Engineering Inc.社 提供
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Femap Thermal Femap Thermalには、主要な一般的エンジニアリング問題を解決するのに必要な過渡状態および定常状態の熱分析機能が含まれています。機能に含まれるものには、伝導、対流、放射、および相変化のモデリングがあります。Femap Thermalには、さまざまな熱境界条件およびソルバー・コントロール、さらにアセンブリ用の強力な熱モデリング・ツールも備わっています。この熱結合機能によって、ユーザーは、熱が大規模で複雑なアセンブリのパーツ間で伝達されるパスを作成できます。
Femap Advanced ThermalFemap Advanced Thermalは、多数の高度な熱および流体の流れモデリング機能を Femap Thermalパッケージに追加します。たとえば、ダクトの流れモデリングには、伝熱および流体の連成解析が含まれます。高度放射およびスペースクラフトのモデリングの包括的なツール・セットに含まれるのは、太陽とオービターの熱、オービターのモデリングと表示、レイトレーシングと連接型構造のある正反射などです。
Femap Advanced Thermalでは、高度なソルバー機能も提供されています。たとえば、カスタム・ユーザー・サブルーチン、モデル単純化、副構造化、および一般的な熱解析コードへのインターフェースです。
Femapの統合マルチフィジックス・ソルバー
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Femap FlowFemap Flow には、Femap 内部に完全に統合された包括的な 3D計算流体力学（CFD）ソリューションが備わっています。Femap Advanced Thermalと組み合わせると、流体の流れと熱伝導に関連する広範囲のマルチフィジックス問題が解決されます。低速および高速の圧縮性流体をモデル化できます。Femap Flowソルバーは、効率的で信頼性の高い要素ベースの有限体積法、マルチグリッド・ソルバーを使用して、定常状態および過渡状態のアプリケーションについて 3D流体速度、温度、および圧力を計算し ます。
強制流れ、自然対流、および混成流は、複数の入口、出口、および内部流体境界条件でモデル化できます。電子部品冷却アプリケーションの場合、パッケージは、ファン曲線、入口および出口の抵抗、薄い構造からの対流を簡単にモデリングします。回転システム、移動壁、乱流モデル、湿度その他の機能が、ほとんどの高度な流体モデリングについて利用できます。
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シーメンス PLMソフトウェアのデジタル・シミュレーション・アプリケーションは、世界で最大の OEMおよび数千もの世界の中小企業の開発チームに力を与える広い製品ラインの一部です。その価値を左右するのは、ソリューションのスケーラビリティです。これにより、適切なソフトウェアが適切な人々によって利用され、専門家がはるかに幅広い開発チームの作業を活用できることが保証されます。
シーメンス PLMソフトウェアは、すべての製品ポートフォリオを通じて、無駄の排除、品質改善、サイクルタイムの短縮、革新的な製品の開発などのビジネス目標を達成するためのお手伝いをいたします。これらのユニークな属性は、製品開発の革新を目指すビジネス・プロセス戦略を直接サポートします。
管理された開発環境全製品のデータとプロセスのナレッジを完全に統合、同期管理することで、製品開発プロセスを構造化されたコラボレーション環境に移行することができます。
統一された製品開発ソリューションアプリケーションをシームレスに統合して製品およびプロセス情報の変更を迅速に共有することで、コンセプトから製造まで、従来バラバラだった業務フローをスムーズにつなげることができます。
ナレッジ駆動オートメーション製品開発の全要素にわたり、製品とプロセスのナレッジ管理のアプリケーションによって、プロセスを自動化し、再利用を最大化することができます。
シミュレーション、検証、 および最適化包括的なシミュレーションと検証のツールによって、クローズド・ループ、連続的な反復可能検証について、開発プロセスの各ステップでパフォーマンスと製造可能性を自動的にチェックします。
システムベースのモデリング構造化された概念モデルの標準化された設計実践。コンポーネントベースの設計からシステム・エンジニアリング・アプローチに開発手法を転換することで、バリエーションの迅速な作成を可能にします。
シーメンス PLMソフトウェアの 利点
Evektor Aerotechnik社提供
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Columbia Helicopters Inc.社提供
Ruhrpumpen GmbH社提供
Aquila Engineering社提供
シーメンス PLMソフトウェアについて
シーメンス PLMソフトウェアは、シーメンス産業オートメーション事業部のビジネスユニットで、製品ライフサイクル管理（PLM）ソフトウェアおよび関連サービスにおいて世界をリードする PLMプロバイダです。これまで世界 7万 1,000社以上のお客様にサービスを提供し、700万ラ イセンスに及ぶソフトウェア販売実績を上げています。 米国テキサス州プラノを本拠地として、数多くの企業 と協働して、豊富なアイデアを価値ある製品に変える オープンなソリューションを提供しています。シーメンス PLMソフトウェアの製品やサービスに関する詳細は、www.siemens.com/plmにてご覧いただけます。
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