Femap，前后处理器专家

    “作为西门子仿真产品家族的一员，Femap并没有NX Nastran那般历史悠久，也不象LMS般兼顾仿真和试验，但Femap称得上FEA领域首屈一指的前后处理软件。”Siemens PLM Software FEMAP Development Group经理Mark Sherman在接受记者采访时如是说。

    事实上，正在环球旅行并途经中国的阳光动力2号太阳能飞机，就是借助了Femap对飞机结构进行优化，才能背着重达总重27%的太阳能锂电池，实现设计轻量化的目标；两年前NASA喷气推进实验室(JPL)研发的好奇号探测器，也是通过Femap进行相关的分析和仿真，成为其成功登陆火星的重要推手。

Siemens PLM SoftwareFEMAP Development Group经理Mark Sherman

西门子仿真家族的一员

    在Siemens PLM Software大中华区2015年用户大会上，Mark Sherman介绍Femap的关键词是：西门子仿真家族的一员。这位CAE领域的专家从1985年就开始致力于有限元仿真技术，先后在波音和General Electric Astro-Space担任应力分析工程师，随后成为Enterprise Software Products公司的第二名员工。

    采访Mark Sherman的过程中得知，Femap在1994年才有了正式的办公室，之前的数年间Femap员工均以创业者的身份在家办公。但这丝毫没有制约Femap的发展，在Femap诞生之初美国宇航局就采用它作为仿真应用的前后处理器，甚至MSC也曾调用过Femap的前后处理技术为波音服务。正是如此，Mark和FEMAP创始人及现任首席开发工程师George Rudy一起，将FEMAP从一个居家创业企业发展成为一个面向工程有限元分析领域的世界领先的独立于解算器的前后处理器供应商。

    后来发生的则是一段段与豪门联姻的故事，1999年SDRC合并了Femap，UGS收购了SDRC，然后西门子并购了UGS。如今，Femap已经成为西门子仿真家族的一员。

    对于企业如何在西门子众多仿真解决方案中选择最合适自己的技术，Mark说：西门子的仿真解决方案如同一个工具箱，每个工具都有自身特独的优势，Femap是其中的一个重要工具。而它最具优势的，就是前后处理技术。

突出的前后处理功能

    Mark介绍，截至2015年，Femap一共更新了30个版本。在Mark看来，这30年的沉淀和积累，让Femap发展出了几大旗帜鲜明的特质：

    首先，Femap是独立于CAD系统的有限元软件。可以无缝地访问主要的CAD系统，例如CREO、Catia、NX、I-deas、NX系列、Solid Edge、AutoCAD和SolidWorks等。Femap以行业标准Parasolid几何引擎为基础，提供广泛的几何图形创建工具，包括标准的线框曲线、曲面和实体建模。功能强大的外壳、混合、布尔运算以及放样融合在一起，使得Femap在创建几何图形进行分析方面异常高效。

    其次，Femap是完全独立于求解器的前后处理，支持多达27种CAE求解器，如Nastran、Abaqus、Ansys、LS-Dyna等。Mark介绍，求解器是CAE的核心，配置了NX Nastran的Femap更是CAE结构分析的首选。

    另外，Femap具备完全的Windows风格，易学易用。在Mark看来基于Windows用户界面的好处包括：在同一个环节中可同时采用多个分析模型，并可对每一件模型使用多种视图；可以从一个模型剪贴到另一个模型；通过模型信息树，轻松操纵更高级别的实体，如负荷与约束集；使用实体编辑器评审和编辑Femap模型数据，在Windows程序之间剪贴信息；由于Femap模型数据采用方便的网格列表表示法，因此可以运用数据表来排列、分组和编辑模型数据等等。

    而且，Femap拥有开放的API，支持各种各样的定制，包括支持VB、VC++等对其进行二次开发，用户使用二次开放功能把其产品开发流程通过软件固定下来，一方面形成CAE仿真分析的标准化，使得拥有丰富经验的CAE仿真分析人员以及一般的设计人员都能够用好软件；另一方面为企业提供技术积累，这些长期积累下来的东西远远超过软件本身的价值，是企业的核心。

    除此之外，Femap具备强大的网络划分功能。众所周知，网格划分是CAE工程师的首要工作，但是，CAE工程师的价值的体现却不是在网格划分功能上。因此，强有力的网格划分功能可以使得工程师把其精力集中在CAE的仿真计算上。Mark说，Femap能够大大减少工程师在网格处理上的时间，并且能够更加准确地计算出CAE结果。

助力产品优化设计

    在Femap服务的众多客户中，好奇号火星车和阳光动力2号太阳能飞机是最具代表性的两个：借助Femap软件，NASA的喷气推进实验室(JPL)可以对好奇号探测器的开发过程进行数字化仿真，继而对设计方案进行改进；正在环球旅行并途经中国的阳光动力2号太阳能飞机，也正是借助了Femap对飞机结构进行优化，才能背着重达总重27%的太阳能锂电池，实现设计轻量化的目标。

    Mark认为，好奇号和太阳能飞机的案例足够经典，却是可遇不可求。更多时候，Femap通过服务制造型企业，帮助它们解决产品的设计优化，譬如Femap在爱登堡电梯研发过程中就发挥了重要的作用。

    电梯不同于其它的机电合一的大型综合产品，它以钣金加工、部件装配为代表，行业特征非常明显，同时客户定制化要求高，产品配置复杂，产品设计效率直接影响新产品的研发进度。这导致电梯在研发、工程更改管理、设计分析、协同等领域面临着一系列产品开发问题。同时，随着市场竞争的不断加剧，公司需要快速而准确地根据客户要求完成产品的报价。

    Mark指出，正是借助于Solid Edge和Femap技术，爱登堡极大的改善了产品开发流程的三维CAD软件和仿真技术。

    在爱登堡电梯信息化主管看来，“公司在产品研发方面面临的难题不断增加，使管理者逐渐认识到，仅仅依靠原有的二维CAD已无法满足工程师的设计需求，同时，二维CAD也不利于工程师进行产品的创新工作，公司迫切需要统一三维设计平台，促进产品开发流程的成功转型。考虑到公司的需求，以及Siemens PLM Software在设计、工程及制造软件方面的优秀口碑，我们选用了拥有同步建模技术的Solid Edge及仿真套件FEMAP with NX Nastran，在早期即可进行有效的仿真分析。”

    经过一年半的使用，爱登堡设计人员已经能够熟练应用新产品开发技术，熟练使用Solid Edge快速进行电梯的设计工作，并通过FEMAP with NX Nastran对设计进行仿真与分析。更重要的是，爱登堡设计人员能够交付更多的创新产品，且在产品制造前就能进行设计结果的验证、优化等工作。