Simcenter Femap и NX Nastran представляют собой комплексное программное решение для моделирования методом конечных элементов (МКЭ), ориентированное на инженеров и аналитиков, занимающихся исследованием прочности, динамики и теплопереноса конструкций. Simcenter Femap выполняет роль препроцессора и постпроцессора: обеспечивает построение геометрии и сетки конечных элементов, назначение свойств материалов и граничных условий, а также визуализацию и интерпретацию результатов. NX Nastran выступает как вычислительный солвер промышленного уровня, реализующий широкий набор анализов, включая статическую, модальную, гармоническую, нелинейную и тепловую задачи.
Исторически инструменты развивались в контексте профессиональной и научной инженерной практики и применяются в аэрокосмической, автомобильной, машиностроительной и энергетической отраслях. В составе связки Femap + Nastran пользователь получает гибкую среду для подготовки моделей и автоматизированного запуска расчётов, где Femap формирует входные файлы и обрабатывает выходные данные солвера. Решение поддерживает разнообразные типы конечных элементов, сложные контактные взаимодействия, нелинейные материалы и различные схемы численной интеграции, что делает его пригодным как для типичных инженерных задач, так и для детализированных исследований поведения конструкций под нагрузкой.
- Препроцессинг: инструменты для импорта геометрии, очистки модели, разбиения на сетку и назначения свойств материалов и сечений.
- Типы элементов: поддержка объемных, пластинчатых, оболочечных и балочных элементов, а также специальных элементов для моделирования контактных областей и крепежа.
- Аналитические возможности: статический, модальный, спектральный и временной динамический анализы, линейные и нелинейные расчёты, термический анализ и термо-механическое взаимодействие.
- Контакт и нелинейности: алгоритмы для моделирования размыкания/схватывания, трения, больших деформаций и нелинейных свойств материалов.
- Параметризация и автоматизация: поддержка параметрических моделей, пакетной обработки, скриптов и API для автоматизации рабочих процессов.
- Интеграция: взаимодействие с CAD-системами и другими инженерными инструментами для обмена геометрией и данными моделирования.
- Визуализация результатов: средства для отображения полей напряжений, деформаций, модальных форм, тепловых полей и создания отчётов.
- Качество сетки и верификация: проверки качества конечных элементов, инструменты для локальной адаптации сетки и оценки сходимости решений.
- Поддержка отраслевых стандартов: соответствие распространённым форматам входных и выходных данных для взаимодействия с внешними солверами и системами управления данными.
- Применение в практике: использование для оптимизации конструкций, оценки надёжности, сертификационных расчётов и исследования отказов.