AIFEMは、FsTechが開発したユニバーサルでインテリジェントな新世代の汎用有限要素解析ソフトウェアです。AIFEMは、未来の産業シミュレーションのシナリオに対する、解析ソフトウェアの開発トレンドと方向性をリードすることを目指しています。同時に、これまでにない使いやすく常用可能なFEMソフトウェアの実現に尽力し、エンジニアが持つ構造に関連する静力学、動力学、熱力学などの工学問題の解決をサポートします。また、AIインテリジェントアクセラレーション、デジタルツインモデリング、インテリジェント最適化などのテクノロジーを組み合わせることで、高速かつ正確な有限要素解析と設計最適化機能を提供し、企業の効率的な最適設計プロセスの確立を支援します。

特徴

(1) 独自開発コードによる有限要素ソルバの搭載

従来の有限要素アルゴリズムのコード再構築と最適による、計算効率の大幅な向上を実現するとともに、解析精度は業界の主流製品に匹敵します。

(2) 最先端のAIアルゴリズムと有限要素技術の融合

効率的な自社開発AIアルゴリズムが有限要素解析プロセスに組み込まれており、制御可能な精度を前提として行列解法を高速化し、解析効率を飛躍的に向上させます。

(3)フレンドリーで使いやすいウィザード形式の対話型インターフェース

ジオメトリのクリーニングと修復、メッシュモデルの作成、材料物性の適用、解析条件の設定、ソリューション選択、後処理などの機能を含む、直感的で一貫した統合操作インターフェースを採用しています。

(4) 多彩なアプリケーションに向けた豊富なソリューション

AIFEMは、エンジニアの持つ詳細かつ現実的なジレンマや問題点の解決に常に焦点を置いており、通信、自動車、機械設備、新エネルギーなどの多くの業界にて解析実績とシミュレーションデータを蓄積してきました。その経験をソフトウェアレベルまで昇華させることで、AIFEMのコアソリューションを形成しています。

機能

(1) 統合されたシミュレーションワークフロー

エンジニアリングの解析シナリオ向けに、前処理およびソリューションのための統合ユーザーインターフェイスを提供しています。ジオメトリインポート、ジオメトリ編集、メッシュ分割、解析ソリューション設定、結果表示に至るすべての解析プロセスを同一GUI上で実施することができます。

AIFEMは、作業ごとの切り替えるインタラクティブな3Dウィンドウを採用しており、数千万メッシュの表示やマルチウィンドウ表示をサポートします。各ウィンドウの機能は明確に分かれており、複数のウィンドウの切り替えは便利な仕様となっています。

ソフトウェアインターフェースには、リアルタイムの操作フィードバックやチェック機能を持つ設定ウィザードが統合されています。インターフェースはフレンドリーで使いやすく、さまざまな産業設計業界での適応を指向しており、あらゆるレベルの設計者のニーズに対応します。

ソフトウェアインターフェース

(2) 解析指向のジオメトリ機能

STEPやIGESなどの一般的なジオメトリファイル形式のインポートをサポートします。

ジオメトリがインポートされると、損傷したサーフェスを自動的に探索し、ステッチング、マージ、サーフェスのパッチ適応などのジオメトリトポロジ修復操作を実行して、異なるソフトウェア間でのモデル転送および変換によるデータ損失問題を解決します。

トポロジの修復：パッチ適応

また、AIFEMにはジオメトリ編集機能が含まれており、フィーチャのクリーニング、ブール演算、アセンブリ変換をサポートしています。

フィーチャクリーニング機能により、小さな穴や面取りなどの構造への影響が少ない部分を正確かつ迅速に削除することができ、破断面や短いラインなどの小さいなフィーチャを統合することで過度な局所メッシュを回避して、モデル品質を向上させます。

(a)穴の削除	(b)面取り

アセンブリ変換機能は、AIFEMの特長的な機能のひとつであり、移動・回転・ミラーリング・スケーリング・配列の5つの主要な変換操作が含まれます。また、接線・位置合わせ・同一方向などのコマンドもあるため、部品の組み立てを迅速に完了することができます。

(a)接線アセンブリ	(b)位置合わせアセンブリ

(3) 全自動メッシング機能

高速かつ高品質な自動四面体メッシングをサポートします。

ジオメトリのオブジェクトを選択するだけで、ソフトウェアが自動的に適切なメッシュサイズと品質管理パラメータを計算します。これらに基づくワンクリックメッシュ作成により、ユーザの前処理作業の負担を最小限に抑えます。

同時に、メッシュサイズと曲率偏差を手動で調整するメッシュ密度調整や、局所メッシュ細分化機能をサポートしています。また、ジオメトリ分割機能により、ライン、サーフェス、ボディをセグメント化することができ、より的を絞った方法で局所メッシュ細分化操作を実行できるように支援します。

豊富な要素タイプがあり、解析ニーズに応じて1次要素もしくは2次要素を選択することができます。

(a)四面体メッシュ	(b)シェルメッシュ

(4) 豊富な材料設定

材料物性データベースとカスタム材料物性の2つの設定方式を提供します。

材料物性データベースは、システム材料ライブラリとユーザー材料ライブラリに分かれており、AIFEMの材料物性データベースには国内外で一般的に使用される200種類以上の材料が組み込まれており、ワンクリックで使用することができます。ユーザー材料ライブラリは、より専門的なユーザーが自由に作成することをサポートしており、材料データの管理、インポート、エクスポートによるチーム内での材料ライブラリの統一管理と共有を容易にします。

既存の材料物性やテストデータを持つ場合、カスタム材料物性を使用して、各物性値を組み合わせた新しい材料を迅速に作成できます。AIFEMには、ユーザーが使用できる豊富な材料構成モデルがあり、現在は弾性および弾塑性の機械的挙動の定義をサポートし、温度場によって変化する材料物性値の入力もサポートしています。

(a)システム材料ライブラリ	(b)カスタム材料ライブラリ

(5) エンジニアリング向けの各種解析機能

AIFEMは現在、構造解析と熱解析という2つの主要な解析タイプを提供しており、複数部品アセンブリ解析、マルチステップ解析、および非線形解析をサポートしています。

非線形関数には、幾何学的非線形性と材料非線形性が含まれており、可塑性・大変形・大変位・大回転などの複雑な非線形問題の解決を支援します。

構造解析には、線形および非線形の静解析に対応する静解析ステップと、計算モード数や周波数範囲を指定できる固有値解析ステップの2つの解析ステップ設定があり、組み合わせて使用することも可能となります。構造力学解析では、温度場データをインポートし、温度場の内挿と切り捨てを行い、熱変形結果を計算することもできます。

熱解析は定常状態および過度熱伝達解析をサポートしており、初期条件と周囲温度を設定できます。ここでは、発熱量、熱流束、熱源などの熱負荷設定をサポートします。

AIFEMは、エンジニアリングアプリケーションに応じた、さまざまな境界条件、荷重、拘束、接触などの適応設定を提供するとともに、補助機能や出力要求などの設定も提供し、ユーザーの考えに応じたの柔軟な設定を支援します。回転対称性、回転慣性力などのより特徴的な条件設定により、あらゆる回転機械の構造解析問題を効率的かつ的を絞って解決できます。

すべての解析設定は、AIFEM独自の読み取り可能なJSON形式にエクスポートでき、JSON形式と商用ソフトウェアのINPおよびCDB形式のインポートも対応しています。

もちろん、CPU並列計算も対応しています。

(6) 豊富な後処理機能

コンター図、アニメーション、関数およびモーダル結果リストなど、さまざまな後処理機能を提供しています。

モーフィング表示を自由に制御し、様々なレンダリングモードを選択することができます。インターフェースのマルチウィンドウ表示により、ユーザーは解析の反復結果を比較しやすくなり、設計に影響を与える重要な要因をより見つけやすくします。

また、時間経過アニメーションとモーダル単純調和振動アニメーションの再生と記録をサポートしています。モーダル結果リストには、モード、周波数、一般化質量、有効質量、関係係数などの情報が表示され、ユーザーが主要なモードを特定し、モーダル結果が完全かどうかを確認するのに役立ちます。