● 高精度有限元求解器：具有完全知识产权、国产自主可控的构造仿真求解器，求解能力覆盖构造线性静力学、非线性静力学、相应动力学、热力学、拓扑优化等学科，求解效率高，结果精度媲美成熟商软；
● 高效率的前后处理器：拥有多维度、多阶次的单元库，网格自动划分速率快、质量高；具有自动螺栓连接、自动绑定与打仗等自动化功能，大幅提升装置模型的建模效率；包含丰富的材料库和载荷设定，轻松创建多种场景工况，支持导入主流有限元求解器模型；具备领悟专家知识的后处理功能，赞助用户进行全面的结果剖析和优化。
二、版本更新先容AIFEM 2024R1进一步丰富前后处理、求解、优化功能，并在自动化、智能化程度上显著提升，详细更新包括 ：
1. 前处理
01 自动打消几何特色：自动搜索并一键去除指定尺寸范围内的圆孔和圆角
02 自动六面体网格划分：一键天生可扫掠几何体的六面体网格
03 耦合连接：快速设定刚性、柔性连接
04 自动打仗/绑定：一键搜索面对并创建打仗或绑定，简化多零件模型的前处理操作
2. 剖析求解
01 拓扑优化：助力构造轻量化设计，扩展产品构造的设计思路和潜力
02 非线性屈曲剖析：仿照长直杆件和薄壁构造的失落稳征象
03 电磁力载荷：快速创建周期性的电磁力
3. 后处理
01 安全系数：自动打算并可视化零部件安全系数，快速识别薄弱构造
02 自动识别主振型：领悟专家知识快速识别主振型，替代繁琐的人工数据处理
03 结果均匀：供应多种的应力均匀办法
图1 智能构造仿真软件AIFEM启动页
1）自动打消几何特色
几何模型中可能存在尺寸眇小、仅用于加工的特色，这些特色不仅会增加有限元剖析的打算量，还有可能影响打算的精度。AIFEM 2024R1新增自动打消圆孔和圆角的功能，用户仅须要输入对应特色的最大半径值，就可以自动征采出符合哀求的几何特色，并可一键删除。
图2 自动识别和打消几何特色
2）自动六面体网格划分
六面体网格常用于对精度哀求较高的模型和场景。AIFEM 2024R1新增对可扫掠几何体的六面体网格自动划分功能，面向工业领域的成型件、辊压件以及其它的形状规则的零部件，快速天生高精度的六面体、三棱柱及稠浊网格。
图3 自动六面体网格划分
3）耦合连接功能
AIFEM 2024R1新增耦合连接功能，包含刚性（RBE2）、柔性（RBE3）两种类型，可用于快速创建组件之间的连接关系，也可用作载荷与约束的浸染点。软件可通过掌握点自动天生参考点设定耦合连接，减少人工打算和输入，提升前处理事情效率。
图4 耦合连接显示
4）自动打仗/绑定
打仗是装置模型中常用的一种连接办法。在传统有限元建模中，打仗创建相对繁琐。AIFEM 2024R1新增自动打仗功能，根据用户指定的搜索准则自动搜索和匹配打仗面对，并且支持打仗与绑定功能的快速切换和设定。软件界面友好，操作简便，用户可以轻松上手。
同时，AIFEM 2024R1新增面向小滑移场景的点-面打仗算法，可以自动识别和调度过盈装置，并可考虑壳单元的厚度对打仗过程的影响。AIFEM的打仗功能采取了前辈的算法和高效的打算技能，确保在繁芜的打仗问题中，能够迅速收敛，减少打算韶光、提高剖析效率。
图5 多组件装置自动打仗设置
此外，AIFEM的自动连接功能还包括广受好评的自动螺栓功能。螺栓是工程中常见的装置连接手段之一。在传统的有限元软件中设置螺栓连接，不仅步骤繁琐、设置项分散，而且当螺栓数量较多时，须要人工多次重复操作，效率低下。针对此痛点，AIFEM创新性地提出自动创建螺栓连接功能，自动搜索和识别螺栓孔对，并自动天生螺杆-蛛网形式的一维螺栓连接，有梁-RBE2、梁单元-RBE3、RBE2-RBE2等多种单元组合形式可供选择，并可批量授予材料属性，大大提高了前处理建模的效率。
图6 自动螺栓连接
5）拓扑优化
汽车及航空航天等领域的零部件设计常日须要在减轻重量的同时担保力学性能。拓扑优化是常用的构造轻量化设计方法，并能供应更多的设计思路和灵感。
AIFEM 2024R1新增拓扑优化功能模块，支持以构造的体积、质量、刚度和应力等常用性能指标作为优化目标或者约束，同时可考虑常见工艺约束，采取变密度方法改变构造材料分布，并合营稳定的梯度优化算法，天生知足给定条件的优化设计。
图7 拓扑优化后的航空发动机支架
拓扑优化支持结果光顺处理，使得网格包络面更为光滑。软件支持将拓扑优化结果以STL的格式导出，打通仿真与设计生产之间的数据交互。
图8 悬臂梁的拓扑构造光顺与导出
6）非线性屈曲剖析
AIFEM 2024R1新增非线性屈曲剖析功能，用于仿照长直杆件和薄壁构造在承受非线性临界载荷后的失落稳征象。软件采取弧长法来掌握载荷的比例、跟随构造体在极限载荷下的逐步失落稳的状态，办理了常规牛顿法无法跟随构造的平衡状态并产生“跳变”结果的问题。软件从算法层面深度优化了非线性屈曲过程中的收敛容差和准则，使得屈曲过程更稳定、更高效。
图9 直拉杆非线性屈曲载荷比例曲线（LPF）
7）电磁力载荷
电机在工业领域的运用越来越广泛。电磁力是指电机铁芯在事情时受到由线圈产生的磁场浸染力，在铁芯内壁上呈周期性的空间分布。传统的电磁力施加办法为自定义函数，较为繁琐，且利用门槛高。AIFEM 2024R1新增电磁力载荷，仅需输入幅值和周期，提高电机铁芯仿真效率，赞助设计师快速改进设计方案，避免铁芯在受到电磁力的勉励后产生椭圆模态共振。
图10 电磁力勉励下铁芯的振动相应
8）安全系数
安全系数是机器构造进行设计校核的常用指标之一。AIFEM 2024R1新增后处理安全系数显示功能，通过云图形式直不雅观地显示各个零件的安全系数，方便用户快速确认薄弱构造。软件支持灵巧定义安全系数打算方法，可利用屈从极限或抗拉极限作为评估准则，等效应力或剪切应力作为评估数据，并可自定义附加的安全系数。
图11 钢构造各个零件的安全系数云图
9）自动识别主振型
主振型是指在模态剖析结果中在分量上有效质量参与程度较大的模态频率。AIFEM 2024R1新增后处理主振型自动识别和标注功能，通过智能算法并领悟专家知识，快速识别主振型，并供应模态打算有效性建议，替代传统人工的模态结果数据处理过程，大幅提升了后处理的效率和便捷性。
图 12 电池包的主振型识别
10）结果均匀
有限元剖析的特点是结果的离散化，单元与单元之间交界面上应力应酿成果不连续。而对付真实构造来说，应力应变分布应是连续的。AIFEM 2024R1在后处理新增了完全的结果均匀的功能，通过特色角度、外推办法、不变量打算阶段、均匀阈值等选项，将应力、应变等单元积分点变量进行外推和均匀，知足不同用户的应力查看和评估需求。
图13 压气机的叶片应力均匀云图
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