Femap™ 11 es la última versión del potente y robusto modelador geométrico, pre- y postprocesador de elementos finitos, capaz de trabajar con una amplia gama de solvers de cálculo basados en el Método de Análisis por Elementos Finitos, incluyendo el solver líder de la industria: NX™ Nastran V8.5, propiedad también de SIEMENS PLM Software.
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FEMAP V11 incluye las siguientes novedades:
1.- Ficheros de Resultados Externos
Ahora es posible el acceso directo a ficheros de resultados externos de NX Nastran y MSC Nastran en formato binario *.op2 y de NEi Nastran en formato *.FNO, en vez de importarlos y cargarlos en la base de datos de FEMAP, ganando así una velocidad de acceso asombrosa y un menor tamaño de la base de datos, especialmente en análisis no lineales y análisis dinámicos avanzados con miles de resultados incrementales.
Con la externalización de resultados FEMAP V11 obtiene una ganancia en productividad enorme en el postprocesado de resultados, es impresionante, verlo para creerlo, he comprobado personalmente que ahora es posible manejar y postprocesar resultados desde un fichero binario *.op2 de 10 GB en un ordenador con digamos 4 GB de memoria RAM sin problemas, no entiendo cómo no se les había ocurrido antes!!. En versiones anteriores esto era simplemente imposible, necesitabas como mínimo 16 GB de RAM para poder cargar un fichero de resultados de 10 GB…
2.- Mejora en Prestaciones Gráficas
Impresionante!!. He abierto un ensamblaje CAD 3-D con cerca de 1050 piezas tanto en el viejo FEMAP v10.3.1 como en el nuevo FEMAP V11 y las prestaciones gráficas del nuevo FEMAP V11 som impresionantes: con el viejo FEMAP V10.3.1 prácticamente imposible rotar el modelo, con el nuevo FEMAP V11 el modelo rota sin problemas, se puede trabajar perfectamente, qué maravilla!.
La clave está en que ahora FEMAP V11 permite acceder a mayor cantidad de memoria de la tarjeta gráfica, aumentando así las prestaciones gráficas del programa, todo gracias al soporte de Vertex Buffer Objects (VBOs). VBO es un recurso OpenGL que permite cargar VERTEX ARRAYS en la memoria de la tarjeta gráfica, en vez de residir en la memoria del sistema, y por tanto todo puede ser renderizado directamente por la tarjeta gráfica. La ganancia en prestaciones es de 10 veces!!, dependiendo del modelo de tarjeta gráfica y de la memoria RAM de video disponible.
Lo interesante es que lo bueno está por venir: en el FUTURO (es decir, el próximo año) con el soporte de OpenGL 4.0/4.1 en la siguiente versión de FEMAP V11.1 se aprovecharán para el cálculo los procesadores en paralelo de la GPU de la tarjeta gráfica, ya que muchas tarjetas gráficas disponibles en el mercado de hoy en día ya vienen con 576 procesadores!!. Actualmente en FEMAP V11 sólo se utiliza UNO de esos procesadores, pero en FEMAP V11.1 se utilizarán TODOS!!. Por tanto, no sólo las tarjetas gráficas con soporte OpenGL 4.0/4.1 serán más rápidas, es que además utilizarán mucha menor cantidad de memoria gráfica.
Para gozar de las nuevas prestaciones gráficas de FEMAP V11 se recomienda usar una tarjeta gráfica moderna, compatible con OpenGL 4.0 y con 2 GB de memoria RAM de vídeo. Y por supuesto activar VBO en FEMAP en FILE > PREFERENCIAS > GRAPHICS !!.
3.- Superelementos Externos
Los Superelementos de NX Nastran se usan para crear subestructuras. Los Superelementos Externos, una extensión de la tecnología de superelementos, proporciona al analista o al contratista un método de transferir datos structurales exclusivamente en formato matricial para mantener la confidencialidad. Cada componente del modelo se puede pasar desde el Proveedor al Fabricante/OEM en formato matricial y ensamblarlos para construir el modelo completo. Sin embargo, dado que los datos del Superelemento Externo existen sólo en formato matricial, no se incluye ningún modelo de Elementos Finitos ni geometría, por tanto se mantiene la confidencialidad completa del modelo.
FEMAP V11 soporta la creación de superelementos externos y el posterior ensamblaje, escribiendo automáticamente las correspondientes entidades en el FILE MANAGEMENT y CASE CONTROL del fichero de NX NASTRAN, haciendo el proceso de creación de superelementos externos menos tedioso y con menor probabilidad de cometer errores. Nótese que el proceso de análisis y ensamblado de superelementos requiere tener licencia del módulo de SUPERELEMENTOS, sin embargo, la creación de superelementos externos no requiere licencia adicional.
4.- Geometría a partir de la Malla
FEMAP V11 permite crear superficies en base a una malla con elementos Shell, un recurso muy interesante cuando se trata de editar, actualizar o remallar viejos modelos para los cuales no existe ninguna geometría, además de una forma rápida y sencilla, tal como se muestra en el vídeo y en las siguientes imágenes.
A veces puede ser necesario crear un modelo de malla grosera a partir de un modelo con malla muy refinada, en el vídeo nos muestra cómo crear la geometría de superficies en base a la malla de elementos Shell y remallar con un tamaño de elemento mayor.
5.- Nuevos Gráficos X-Y
En Femap V11 la función de creación de gráficos X-Y ha sido totalmente rediseñada, ¡¡falta hacía!!, tras mucho insistir parece que se lo han tomado en serio y de ahora en adelante iran poco a poco añadiendo nuevas funcionalidades y capacidades para mejorar y “modernizar” la creación de gráficos X-Y.
6.- Soporte de NX Nastran V8.5
El DVD de Femap 11 viene con el solver NX Nastran V8.5, incluyendo muchas de las nuevas capacidades de NX Nastran:
• Elementos Sólidos Composite
Con FEMAP V11 las estructuras de COMPOSITE se pueden representar y mallar ahora con elementos sólidos 3-D CHEXA (Bricks de 8-20 nodos) o CPENTA (Wedge de 6-15 nodos) con una o varias capas por elemento (y cada capa puede representar un material diferente), permitiendo obtener una representación geométrica más precisa y un cálculo mucho más exacto de la tensión de cortadura interlaminar que utilizando una malla con elementos 2-D Shell Composite.
FEMAP utiliza las tarjetas PCOMPS para definir las propiedades físicas y MATFT para la definición de las teorías de fallo del material (Hill, Hoffman, Tsai-Wu, etc..).
• Tornillos Pretensados como Sólidos
En versiones anteriores los tornillos pretensados requería mallar los tornillos utilizando elementos viga 1-D tipo CBEAM o CBAR. Ahora los tornillos se pueden mallar con elementos sólidos 3-D CHEXA (Bricks de 8-20 nodos) o CPENTA (Wedge de 6-15 nodos), permitiendo mayor precisión en el cálculo de tensiones localizadas en el propio tornillo y en componentes cercanos al mismo.
• Regiones de Masa No Estructural
Una orden muy interesante de gran utilidad en análisis dinámicos: permite definir regiones de Masa No Estructural tanto sobre geometría (curvas y superficies), mallas (elementos 1-D vigas y 2-D Shells) como Propiedades (PBAR, PBEAM, PSHELL, etc..) para representar, por ejemplo, la masa de “componentes no estructurales” como pinturas, recubrimientos, cables, etc..
• Definición del Ángulo del Material con MCID
El ángulo del material en elementos Shell se puede ahora especificar usando el eje-X de un sistema de coordenadas especificado por el usuario (MCID) en vez de introducir el valor numérico del ángulo del material (THETA), haciendo así más fácil y sencillo la especificación del ángulo del material de numerosos elementos, independientemente de la orientación local de cada elemento.
• Aceleración de Translación Variable
BODY LOADS actúan en todos los elementos del modelo y hasta ahora se utilizan para aplicar cargas globales CONSTANTES de movimiento, acceleración y temperatura.
Pero FEMAP V11 soporta además la posibilidad de definir Cargas de Aceleración de Translación Variables en la Dirección de un Eje de un sistema de coordenadas dado, permitiendo por tanto definir diferentes cargas de aceleración sobre diferentes partes del modelo.
• Pandeo Lineal con Contacto (SOL105)
Qué interesante!. El contacto superficie-a-superficie se puede incluir ahora en un análisis lineal de pandeo (SOL105).
• Contacto Edge-to-Edge
Otra opción muy interesante en FEMAP V11 gracias a NX NASTRAN V8.5: la posibilidad de definir contactos EDGE-TO-EDGE entre aristas de elementos sólidos 2-D axisimétricos (CTRAX3, CQUADX4, CTRAX6, CQUADX8), de tensión plana (CPLSTS3, CPLSTS4, CPLSTS6, CPLSTS8) y deformación plana (CPLSTN3, CPLSTN4, CPLSTN6, CPLSTN8), tanto en análisis estático lineal (SOL101) como las soluciones 103, 105, 111, y 112.
Las siguientes imágenes muestran la animación de la dilatación que sufren dos anillos en contacto (el interior de Aluminio y el exterior de Acero) sometidos a un salto térmico. El problema se resuelve en primer lugar utilizando elementos sólidos 3-D CHEXA de 8-nodos estudiando 1/8 de modelo, y en segundo lugar mallando con elementos sólidos 2-D axisimétricos CQUADX4, demostrando que los resultados obtenidos son exactamente iguales en ambos modelos, con el consiguiente ahorro de tiempo de mallado y cálculo en el segundo!!
• Glue Edge-to-Edge
FEMAP V11 gracias a NX NASTRAN V8.5 permite definir uniones rígidas GLUE EDGE-TO-EDGE entre aristas de los siguientes tipos de elementos (está soportado en TODAS las soluciones de NX Nastran excepto en SOL144 -146, 601 y 701):
- Elementos 2-D Shell CQUAD4, CQUAD8, CQUADR, CTRIA3, CTRIA6, CTRIAR.
- Elementos sólidos planos 2-D axisimétricos (BODY OF REVOLUTION) CTRAX3, CQUADX4, CTRAX6, CQUADX8.
- Elementos sólidos planos 2-D de tensión plana (PLANE STRESS) CPLSTS3, CPLSTS4, CPLSTS6, CPLSTS8.
- Elementos sólidos planos 2-D de deformación plana (PLAIN STRAIN) PLSTN3, CPLSTN4, CPLSTN6, CPLSTN8.
GLUE EDGE-TO-EDGE no está soportado en análisis de transmisión de calor (SOL153-159). También es interesante destacar que los elementos a unir deben estar en el mismo plano, no se puede definir una unión GLUE entre aristas de elementos que sean perpendiculares.
7.- Mejoras Sugeridas por Usuarios
Además de las múltiples mejoras mencionadas anteriormente, la nueva versión de FEMAP V11 incluye numerosas aportaciones y sugerencias de usuarios que se han hecho realidad:
• Mesh > Editting > Edge Split…
Femap 11 introduce un nuevo método muy eficiente para partir mallas: simplemente hay que identificar dos nodos de la arista libre de un elemento y la malla se partirá propagando el corte por todo el modelo, partiendo elementos 1-D, 2-D y sólidos 3-D CHEXA/CPENTA. Se puede identificar ciertos nodos para limitar la extensión de la región de corte.
En las siguientes imágenes tenéis un ejemplo de aplicación de esta orden tan potente: parte todo lo que se ponga por delante, tanto elementos Shell como vigas y sólidos 3-D!!.
• Multiple output vector display
FEMAP V11 permite representar resultados en tres tipos de elementos diferentes simultáneamente: elementos 1-D tipo viga, elementos 2-D tipo Shell y elementos 3-D tipo sólidos. También permite representar resultados en tres tipos diferentes de elementos con la misma topología, por ejemplo, CROD, CBAR y CBEAM.
• Actualización de Diálogos de Postprocesado
FEMAP V11 incluye un nuevo diálogo para Postprocesado de resultados: yo lo encuentro prácticamente igual, quizás un poco más compacto, pero más o menos están las mismas cosas, pero en distinto sitio.
• Database CleanUp
Yo siempre he utilizado la orden FILE > REBUILD antes de grabar un modelo para compactar la base de datos, ahora según vemos la orden SAVE lo hace de forma automática: libera espacio no usado y reduce el tamaño de la base de datos.
• Add connected element selection
Nuevo método de selección de elementos que permite colectar todos los elementos que están conectados a la selección de partida. El método es recurrente, cada vez se añaden más y más elementos.
Y más, muchas más capacidades y novedades están incluidas en la nueva versión de FEMAP V11, todo lo anterior es un pequeño resumen. Recomiendo leer con detalle todas las novedades en el documento “HELP > What’s New“, descubriréis recursos muy interesantes!!.
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Descarga de FEMAP V11:
1.- Si no quieres esperar a recibir el DVD de FEMAP V11 (previsiblemente llegará a finales de Febrero 2013) lo primero que debes hacer es acceder al Servidor FTP de SIEMENS GTAC en http://ftp.ugs.com/ utilizando tu WEBKEY:
2.- Seguidamente haz click en “Product Download” para acceder a la categoría de “Full Product Releases“.
3.- En pantalla verás los productos asociados con tu “Nº de Instalación” y podrás descargar FEMAP V11:
4.- Tras descargar correctamente el ZIP de FEMAP V11 para el SO de 32-bits ó 64-bits, procedemos a descomprimir todo en un directorio temporal. El ZIP contiene una copia exacta del DVD de FEMAP 11 para plataformas de 32/64-bits. Seguidamente ejecutamos Setup.exe y procedemos a la instalación de forma habitual:
5.- Os recomiendo instalar la nueva versión de FEMAP V11 manteniendo la versión anterior sin desinstalar, así podréis copiar los ficheros personalizados (*.ESP) de materiales, vistas, funciones, LOGOS de pantalla, APIs, MACROS, etc.. de la versión vieja a la versión nueva. Una vez tengáis todo instalado y funcionando en la nueva versión, ya podéis desinstalar la vieja, si queréis.
6.- Si habéis personalizado la pantalla de FEMAP siguiendo las instrucciones dadas aquí (http://www.iberisa.com/soporte/femap/femap_tips_tricks_preferencias.htm) os recuerdo que para conservar la configuración de las barras de herramientas anterior debéis entrar en “File > Preferences > User Interface” y guardar una copia haciendo click en el botón “SAVE LAYOUT“, la cual podréis cargar en la nueva versión con “LOAD LAYOUT“:
Nueva Licencia para FEMAP V11:
FEMAP V11 es una actualización de gran importancia (“major release“) por lo tanto requiere una nueva licencia. Este proceso de actualización de la licencia la debe realizar el propio usuario descargando la licencia actualizada desde la WEB GTAC de Soporte Técnico. Recuerda: ni SIEMENS ni el Distribuidor enviarán la licencia actualizada al usuario final.
Por tanto, para obtener una actualización de la licencia para FEMAP V11 deberéis ir a http://ftp.ugs.com/ y utilizando vuestra WEBKEY entrar en “Licensing > Current License” y en la ventana “License Management” introduciendo vuestros datos de “LM Host or Dongle ID” podréis descargar los nuevos códigos para vuestro FEMAP basado en llave USB o un nuevo fichero de licencia para FEMAP basado en licencias flotantes FLEXlm.
En caso de tener problemas de descarga o instalación del software, o sobre cómo actualizar la licencia de FEMAP V11 no dudéis en consultarme, ¿OK?.
Saludos,
Blas.
Femap y Simcenter Nastran 