产品
Femap
业务挑战
使用自选 CAE 建模工具
减少培训工作量
建立高效分析环境
成功的关键
使用与各种 CAE 解算器兼容的前/后处理器
使用直观的用户界面
生成并直接编辑网格
实施成果
所有 CAE 项目使用同一个前/后处理工具
大幅降低了培训成本
大幅增加了研发时间
快速编辑
轻易生成自定义分析模型
JAXA 用 Femap 来执行广泛的分析任务
解决方案/服务
Femap
www.siemens.com/plm/femap
客户的主营业务
日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）于2003年在合并航空与宇宙科学研究所（ISAS）、日本国家宇宙航空实验室（NAL）以及日本国家宇宙研究开发机构的基础上成立，下属航空科技研究所（IAT）位于东京 Mitaka-shi，负责研发先进的宇宙航空工程技术。
www.jaxa.jp
客户的位置
日本东京 Mitaka
Femap 兼容各种解算器
日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）航空站调布宇宙航空中心（CAC）为未来应用开发先进的工程技术。航空科技研究所（IAT）先进复合材料研究中心研究能够承受3000摄氏度至4开氏度的材料。
研究范围涵盖各种结构，比如飞机主翼、航天器燃料箱以及造成碳纤维分层的原因，而用于这些分析的有限元分析（FEA）解算器差别很大。
先进复合材料研究中心研究员 Akinori Yoshimura 博士表示：“我们根据分析模型的大小以及需要解决的问题来选择 FEA 解算器。尽管我们手上的研究项目很多，我们部门只有20几个研究人员。因此，我们不希望每次使用不同的 CAE（计算机辅助工程）解算器时都必须学习如何使用新的前/后处理器。”
先进复合材料研究中心选择了产品生命周期管理（PLM）技术，部署了 Siemens PLM Software 公司的 Femap™ 软件。Femap 是一个前/后处理器，用于为大多数行业标准解算器生成输入数据。研究人员一旦掌握了Femap 的使用方法，就能够为很多解算器生成 FEA 输入数据，因此不用再学习新软件，减少了 FEA 模型创建工作量，能够花更多的时间来解决研究问题。
由于只使用一个前/后处理器，因此减少了学生研究助理的培训成本。Yoshimura 表示：“如果我们必须在不同的解算器上使用不同的前/后处理器，那么我们就只能向每个学生分配有限的研究课题。但是，如果我们只需要学习使用 Femap，我们就可以向学生分配很多不同类型的课题。”
“有两种预处理器：擅于用 CAD 几何图形自上而下生成网格的预处理器，或者擅于自下而上生成网格的预处理器。大多数预处理器都只擅长于一个方面，像 Femap 这样集两项强大功能于一身的软件包可谓凤毛麟角。实际上这两种功能我们都需要，因此对我们来讲Femap 的性能非常出色。”
Akinori Yoshimura
研究员
日本宇宙航空研究开发机构
研究员
日本宇宙航空研究开发机构
结合了易用性与 FEA 模型的直接编辑功能
据 Yoshimura 称，由于 Femap 的灵活性非常强，因此是先进复合材料研究中心的万能解决方案。
Yoshimura 表示：“有两种预处理器：擅于用 CAD 几何图形自上而下生成网格的预处理器，或者擅于自下而上生成网格的预处理器。大多数预处理器都只擅长于一个方面，像 Femap 这样集两项强大功能于一身的软件包可谓凤毛麟角。实际上这两种功能我们都需要，因此对我们来讲Femap的性能非常出色。比如，从 CAD 软件导入几何图形之后，我们生成适当的外壳单元或梁单元，但是这还没有结束。比如，如果我们希望检查皮肤纵梁中裂纹的扩散情况，我们就必须将网格的特定节点与其它节点分离开来，但是大多数后处理器的设计不允许我们这样做 – 至少无法轻易做到。Femap 是唯一允许我们根据需要选择操作的工具。”
JAXA 的很多 FEA 分析都用于先进研究。在用 CAD 几何图形生成 FEA 网格之后，大部分时间工程师都必须直接编辑网格，而有些预处理器不允许他们这样做。
“根据我使用 Femap 的经验，该软件完全能够满足任务要求。”
Akinori Yoshimura
研究员
日本宇宙航空研究开发机构
Yoshimura 表示：“Femap 可以轻易编辑每个研究项目要求的网格。”
促进研究工作
大多数制造商都用 FEA 来验证设计，但是Yoshimura 和同事往往做得更多 – 他们寻找的是最好的 FEA 方法。在其它应用中，开发了新的 FEA 模型之后，他们必须将自定义的 FEA 模型导入现有模型中。比如，研究人员用一个宏将用 Microsoft 的 Excel® 电子数据表软件开发的 FEA 模型导入Femap，然后把模型发送给解算器进行计算，通过 Femap 接收计算结果，然后发送回去，用Excel进行验证。如果用 Femap的 Visual Basic for Applications（VBA）宏，可以轻松完成所有这些工作。
Yoshimura 表示：“我们用数学公式开发了一个 FEA 模型，用解算器进行分析，验证结果，优化模型。因此，利用 Femap 的强大功能，我们能够直接在 FEA 模型中反映用 Excel 计算和开发的内容，从而为我们的研发工作带来很大的帮助。”
促进研究工作
大多数制造商都用 FEA 来验证设计，但是Yoshimura 和同事往往做得更多 – 他们寻找的是最好的 FEA 方法。在其它应用中，开发了新的 FEA 模型之后，他们必须将自定义的 FEA 模型导入现有模型中。比如，研究人员用一个宏将用 Microsoft 的 Excel® 电子数据表软件开发的 FEA 模型导入Femap，然后把模型发送给解算器进行计算，通过 Femap 接收计算结果，然后发送回去，用Excel进行验证。如果用 Femap的 Visual Basic for Applications（VBA）宏，可以轻松完成所有这些工作。
Yoshimura 表示：“我们用数学公式开发了一个 FEA 模型，用解算器进行分析，验证结果，优化模型。因此，利用 Femap 的强大功能，我们能够直接在 FEA 模型中反映用 Excel 计算和开发的内容，从而为我们的研发工作带来很大的帮助。”
Yoshimura 预计，分析工作很快就会涉及到大得多的模型，这些模型的自由度要多很多 – 即使基础研究也是如此。比如，他认为对由复合材料制作而成的主翼进行分析，不仅要求分析整个机翼的行为，而且还要求进行微分析，比如识别复合材料在特定点的分层。因此，在生成一个含有大量实体单元的 FEA 网格时，必须考虑包括复合材料叠合在内的每个细节。
Yoshimura 总结道：“JAXA 今后需要执行更高级、规模的更大分析工作。根据我使用 Femap 的经验，该软件完全能够满足任务要求。”
“如果我们必须在不同的解算器上使用不同的前/后处理器，那么我们就只能向每个学生分配有限的研究课题。但是，如果我们只需要学习使用 Femap，我们就可以向学生分配很多不同类型的课题。”
Akinori Yoshimura
研究员
日本宇宙航空研究开发机构
研究员
日本宇宙航空研究开发机构
