Femtet Ver.2021.0
新機能/変更点のご紹介

14 June 2021
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14 June 20211

新機能/変更点
機能概要

重要なお知らせ※ご確認ください••

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プロジェクトファイルのバージョンアップ
ユーザーデータベースファイルのバージョンアップ

14 June 20212

新機能/変更点
機能概要
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解析機能

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流体/熱流体解析：軸対称解析を追加
流体/熱流体解析：内部流れ指定（内部ファン）
流体/熱流体解析：ファン解析機能の改良
流体/熱流体解析：流入流出ペア境界条件
流体/熱流体解析：スリップ壁/固体壁の熱伝達・対流
境界流体/熱流体解析：省メモリモード
流体/熱流体解析：モニター値関連の改良熱伝導/熱流体解析：輻射の設定機能改良
流体/熱伝導/応力解析：途中結果の保存方法指定
応力/圧電解析：共振解析の高速化、収束性向上
応力解析：到達温度の結果インポートを追加
応力解析：圧力の結果インポートを追加
圧電解析：材料定数の圧電定数確認ツール
圧電解析：非線形過渡解析
電磁波解析：低周波解析用の開放境界を追加
音波解析：A特性音圧レベルを追加
磁場解析：並進解析機能を追加

14 June 20213

新機能/変更点
機能概要•••

正3角形メッシュの作成
形状誤差の大きい個所をエラーとする機能の追加解析条件「メッシュ」タブのレイアウト改良

UI(ユーザインタフェース)•

パラメータの単位選択

モデラ

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•

設定や条件の一覧表示
寸法線の表示
作図/加工時のツールパネル表示

結果表示

••
•
•

カスタマイズ可能な結果抽出機能
熱流体解析のコンター図、流線描画の改良
変位図ダイアログの改良
グラフ設定ファイル保存時のグラフデータ保存

マクロ•

計算結果を中間ファイルから開くマクロ追加

メッシャ

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14 June 2021

4

重要なお知らせ –プロジェクトファイルのバージョンアップ
• 今回のアップデートで、プロジェクトファイルのバージョンが上がりました• Ver.2021.0以降のFemtetで保存したプロジェクトファイル(.femprj)は、Ver.2020.1以前のFemtetで読み込めなくなります
読み込むFemtet•

2020.1以前

2021.0以降

2020.1以前で保存したfemprj

読み込み可

読み込み可

2021.0以降で保存したfemprj

読み込み不可読み込み可

複数人でプロジェクトファイル(.femprj) を共用される場合は、全員Ver.2021.0以上にバージョンアップして下さい。

•

読み込み不可の回避策（手間がかかります）
Ver.2021.0以降のFemtetでマクロファイル出力を実施し、Ver.2020.1以前のFemtetで出力したマクロを実行することで、プロジェクトが再現できます。

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14 June 20215

重要なお知らせ –ユーザーデータベースファイルのバージョンアップ
• 今回のアップデートでユーザーデータベースのバージョンが上がりました• Ver.2021.0以降のFemtetで編集したユーザーデータベースファイルは、Ver.2020.1以前のFemtetで読み込めなくなります
読み込むFemtet
2020.1以前

2021.0以降2020.1以前で編集したユーザーDB

利用可

利用可

2021.0以降で編集したユーザーDB

利用不可※

利用可

※2020.1以前に編集したユーザーDB(User.***)が参照されます•Ver.2021.0以降のFemtetでデータベースに追加したデータは、Ver.2021.0以前には反映されませんのでFemtetのアップデートを推奨いたします。

← ファイル名がUser.***からUserV2.***に変更になりました。
今後はUserV2.***のファイルを運用下さい。

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14 June 20216

解析機能 – 流体/熱流体解析：
軸対称解析を追加
流体/熱流体解析で、軸対称解析ができるようになりました• 流体/熱流体解析で軸対称解析ができるようになりました。
• 軸対称なモデルでは３次元解析よりも解析時間が短くなり、必要メモリも少なくなります。

解析時間: 96[s]メモリ： 2.4GB

同じメッシュサイズで計算

軸対称なモデルCopyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

解析時間: 10[s]メモリ： 0.1GB

14 June 2021

7

解析機能 – 流体/熱流体解析：
内部流れ指定（内部ファン）
流体領域内部に、流れを与えることができるようになりました
ボディ属性設定

ケース内
発熱体ケースファンケース
開口部

熱流体解析 例題１４

• 流入 / 流出に設定した面の流量、温度が一致するように解析します。
• 解析領域内部にファンを設定して解析を行うことができます。
• 流速、流量、ファン(P-Q特性)の設定が可能です。

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14 June 20218

解析機能 – 流体/熱流体解析：
ファン解析機能の改良• ファン流量Qを、m3/min 単位で設定できるようになりました• ファン(P-Q特性)の解析で、解析後に動作点を表示できるようになりました

PQ特性と動作点を出力

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14 June 2021

9

解析機能 – 流体/熱流体解析：
流入流出ペア境界条件
流入流出ペアができるようになりました

熱源

流出流入

• 流入 / 流出に設定した箇所の流量、温度が一致するように解析します。
• 流速、流量、ファン(P-Q特性)の設定が可能です。
• 循環を想定した解析を行うことができます。
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14 June 202110

解析機能 – 流体/熱流体解析：
スリップ壁/固体壁の熱伝達・対流境界
スリップ壁/固体壁で、熱伝達・対流境界条件が使用できるようになりました
使用例：液体表面から空気への対流
スリップ壁

自然対流コップ内のお湯表面

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14 June 202111

解析機能 – 流体/熱流体解析：
省メモリモード
解析規模が大きいときに、メモリ使用量を削減して解析できるようになりました• 解析規模に対してメモリが少ない場合、メモリ使用量を削減して解析します。
• 十分なメモリを持つPCと比べて計算時間が増大します。

使用メモリ

解析時間

搭載メモリ 16GBの場合

Ver.2020.1

100万要素を超えると計算不可

Ver.2021.0

300万要素まで計算可（ただし、解析時間は増加）

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14 June 202112

解析機能 – 流体/熱流体解析：
モニター値関連の改良• モニタリングで抽出できる量に、体積流量が追加されました• モニタリングで抽出した箇所の温度を、テーブル値で出力できるようになりました

使用例：ファン流量の推移の確認
温度モニター値出力

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14 June 202113

解析機能 – 熱伝導/熱流体解析：
輻射の設定機能改良
輻射の設定機能が改良されました• 解析条件から輻射の設定を、まとめて行うことができるようになりました。
• ボディ属性ごとに、輻射率を設定できるようになりました。
• 外部境界条件の輻射設定時、流体に接する固体表面が輻射面として考慮されるようになりました。 ⇒ 熱流体解析で、簡単に輻射の解析が可能になります。

輻射なし：105℃

表面間輻射：76℃

熱流体解析 例題１５ ケース付き基板内部のICの放熱
ケース内部密閉領域の輻射、ケース外表面⇒環境への輻射により放熱が促進され温度が低くなっています。

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14 June 202114

解析機能 – 流体/熱伝導/応力解析：
途中結果の保存方法指定
解析が未収束や発散で終わった場合に、途中結果の出力方法を指定できるようになりました
未収束、発散時には、原因を調査しやすいように、途中結果を出力していますが、結果ファイルの容量が増加しやすいという問題がありました。

最終結果以下の指定ができるようになりました。
• 解析時出力の有無• 解析後の削除

未収束結果

削除
後
※最終結果は、削除後も残されます。
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14 June 2021

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解析機能 – 応力/圧電解析：共振解析の高速化、収束性向上
固有値行列ソルバーの改良により高速化され、収束性が向上されました• 固有値解析のアルゴリズムを、ランチョス法からブロックランチョス法に変更されました。
• 多数のモードを同時に計算する場合の収束性が向上し、高速化されました。

応力解析例題11のモード数100の結果（メッシュサイズ0.08）
既存のバージョンで収束しなかった問題が収束

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14 June 2021

16

解析機能 – 応力/圧電解析：共振解析の高速化、収束性向上
固有値行列ソルバーの改良により高速化され、収束性が向上されました

ソルバー時間[時間]

圧電共振解析 計算時間
8765432
100.E+00Out-of-core
2.E+05

4.E+05

6.E+058.E+05

1.E+06

要素数2020.1水晶振動子の解析モデル
計算条件：圧電共振解析
30モード
複素数の計算2021.0

従来の計算時間を１とした
場合の2021.0の計算…

1•

Out-of-core処理とは、物理メモリが不足すると、HDDなどのストレージを利用する解析機能です。
• 解析例では特にOut-of-core処理の解析で、計算時間が短縮されました。

0.8
0.6
0.4
0.2
00.E+00

Out-of-core
2.E+05

4.E+05

6.E+05

要素数

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8.E+05

1.E+06

解析に使用したPCIntel®Xeon®CPU E5-2687W v4 @3.00GHz
実装メモリ256GB
コア数 1214 June 202117

解析機能 – 応力解析：
到達温度の結果インポートを追加
応力解析で到達温度を結果インポートできるようになりました•

熱伝導解析/熱流体解析の温度分布結果を到達温度として熱荷重解析ができます。

•

さまざまな熱設計に使用できます。
➢ 配管を流れる高温流体による熱応力➢ リフロー工程における基板のそり配管の変形
冷媒

熱媒

配管内の温度分布

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配管に加わる応力14 June 202118

解析機能 – 応力解析：
圧力の結果インポートを追加
応力解析で圧力を結果インポートできるようになりました•

熱流体解析の圧力分布結果を境界条件として、応力解析ができます。

•空気など流体の流れによる変形を解析できます。
風車への送風Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

送風による羽の変形

14 June 2021

19

解析機能 – 圧電解析：
材料定数の圧電定数確認ツール
入力した圧電方程式の材料定数を、変換して確認できるツールが追加されました

選択すると、変換された材料定数が表示されます。

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14 June 2021

20

解析機能 – 圧電解析：非線形過渡解析
接触、大変形を考慮した過渡解析が追加されました

以下の解析例のように、接触前後の状態が解析できるようになりました。

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14 June 2021

21

解析機能 – 電磁波解析：
低周波解析用の開放境界を追加
電磁波調和解析に、低周波解析用の開放境界が追加されました•

無線電力伝送など低周波の解析において有効です。

•

巨大な空気領域を必要とせず、従来の吸収境界と比較して短い解析時間で高い精度の解析ができるようになります。

12MHz（波長24m） で共振する
50cm四方のコイル

空気領域を半径1mの球とした場合の結果比較※ 近畿大学 菅原賢悟教授のケルビン変換による方法を用いています（参考文献：「電磁場開領域問題におけるケルビン変換の適用範囲拡大(その1)静磁場問題への適用 (静止器 回転機合同研究会・電磁界数値計算技術とその応用)」）

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14 June 2021

22

解析機能 – 音波解析：
A特性音圧レベルを追加
A特性音圧レベル（または騒音レベル）が追加されました

補正の関数。A特性••

A特性音圧レベルは、聴覚の特性を補正した音圧レベルです。
過渡解析には未対応です。

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14 June 2021

23

解析機能 – 磁場解析:
並進解析機能を追加
磁場過渡解析に、並進機の解析機能が追加されました•

リニアモータ、シャフトモータなどの、並進機の解析において有効です。

•

可動子の進行に伴うリメッシュが不要で、高速に解析できます。

推進力の解析結果
コアレス形リニアモータ

3相交流コイル

磁石

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14 June 202124

メッシャ – 正3角形メッシュの作成
面に正3角形のメッシュが作成できるようになりました
均一で質の良いメッシュにより計算精度の向上が期待できます。
通常のメッシュ

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正3角形のメッシュ

14 June 202125

メッシャ – 形状誤差の大きい個所をエラーとする機能の追加
形状誤差が大きい個所を、エラーとしてハイライトする機能が追加されました

形状誤差

形状誤差があるトポロジを視覚的に確認できるため、モデル修正の際に目安となります。

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14 June 202126

メッシャ – 解析条件「メッシュ」タブのレイアウト改良
解析条件ダイアログで、「メッシュ」タブのレイアウトが改良されました
設定頻度が高い・設定が必須になる項目を前面に、設定頻度が低い・旧メッシャ専用の項目を深部に設置することで、利便性を向上させています。

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14 June 2021

27

UI – パラメータの単位選択
材料定数、解析条件等のパラメータ入力時に、単位が選択できるようになりました•

直感的に入力できるため、入力間違いが減ります。

•

さまざまな単位系が存在するパラメータが変換なしで入力可能です。

Ver.2020.1

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Ver.2021.0

14 June 2021

28

モデラ – 設定や条件の一覧表示
解析条件、ボディ属性、材料、境界条件の設定を、一覧表示できるようになりました•••

解析モデルの設定を、一覧表で表示できるようになりました。
複数の解析モデル設定を、比較することができるようになりました。
解析モデルやボディごとに設定ダイアログを開かなくても、設定を確認することができます。

モデルタブの解析メニュー

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14 June 2021

29

モデラ – 寸法線の表示
寸法線の表示機能が追加されました••

対象を選択後、右クリックメニューから寸法線を設定します。
直方体などFemtetの基本図形コマンドで作成された形状は、ボディに寸法線を設定すると、幅/奥行/高さなどに寸法線を表示します。
• 他の形状は、辺を選択して寸法線を設定します。
• 二つのボディを選択して寸法線を設定すると、距離を示す寸法線を表示します。

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14 June 2021

30

モデラ –
作図/加工時のツールパネル表示
モデルの作図/加工時に• ツールパネルによる操作ができるようになりました• 座標軸による視点変更ができるようになりました
直方体の作成ボディ/トポロジの移動

作図/加工中の視点変更や、選択対象切り替え操作の利便性向上

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14 June 202131

結果表示 – カスタマイズ可能な結果抽出機能指定した結果ファイルから、フィールド値などの任意の結果の組み合わせが、簡単な操作で自動抽出できるようになりました
フィールド

出力設定

抽出結果

設定を自由に組み合わせて抽出

抽出対象※パラメトリック解析やマクロで取得していた結果を抽出することができます。

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14 June 202132

結果表示 –
熱流体解析のコンター図、流線描画の改良• コンター図、流線描画中に、モデル色で描画するボディが選択できるようになりました• 断面図を表示中に、流線が描画できるようになりました
一部のボディをモデル色で描画

断面図と流線の描画

熱流体解析の温度や流線の分布が、さらに確認しやすくなりました。

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14 June 202133

結果表示 – 変位図ダイアログの改良• ダイアログのUIと使用されている用語が変更されました• 変位図描画ボタンの分割ボタンから選択できる倍率パターンを変更しました
新ダイアログ

自動スケール

自動スケール×4

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14 June 202134

結果表示 –
グラフ設定ファイル保存時のグラフデータ保存
グラフ設定ファイル保存時に、グラフデータがデータ保存フォルダへ コピーされるようになりました
グラフ表示

グラフ設定ファイルの保存

・設定ファイル[*.dct]保存・グラフデータ保存フォルダ作成
・グラフデータ保存フォルダ名[設定ファイル名_GraphData]

・グラフデータ保存フォルダにデータファイルをコピー••「名前をつけて保存」でグラフ設定ファイルとデータファイルを複製することができます。
グラフデータファイルに同一ファイル名が存在する場合はファイル名に連番が付加されます。

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14 June 202135マクロ – 計算結果を中間ファイルから開くマクロ追加• 計算結果を中間ファイルから開くマクロが追加されました• 計算結果ファイルが不要の場合は、マクロ実行時間が速くなります• CFemtetクラスにOpenCurrentResult関数が追加されました。
• 従来と比較して処理の流れは以下のようになります。

Ver.2020.1
計算(Solve) ⇒ 結果保存(SavePDT) ⇒ 結果を開く(OpenPDT) ⇒ 結果処理
Ver.2021.0
計算(Solve) ⇒ 結果を中間ファイルから開く(OpenCurrentResult) ⇒ 結果処理
※結果ファイルの保存が不要で、従来のマクロを置き換える場合は、SavePDT、OpenPDTを削除してOpenCurrentResultに変更して下さい。

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14 June 2021

36

以上

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14 June 202137