Femtet Ver.2024.0

新機能/変更点のご紹介

12 June 2024
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 20241新機能/変更点機能概要••••••

解析機能

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

••
•
•
•
•
•

ソルバ全般:直接法のデフォルト変更による高速化
ソルバ全般:異なるメッシュモデルでの結果インポート高速化
ソルバ全般:時間依存の条件に応じた自動時間ステップ
応力解析:応力静解析の高速化とメモリ使用量削減
応力解析:剛体面境界、剛体ボディ機能の追加
応力解析:ジョイント荷重「軸方向以外を拘束する」オプションの追加
応力解析:シェル要素の過渡解析・非線形解析の対応
圧電解析:電気壁、電圧指定境界の機能向上
流体解析:過渡解析の精度向上
流体解析:SST k-ω乱流モデルの追加
熱流体解析:温度依存性のある密度入力に対応
音波解析:損失計算の機能向上
音波解析:損失の媒質の指定方法追加

12 June 20242

新機能/変更点
機能概要•

音波解析:境界条件の速度に [入力波を指定する]オプションを追加
熱伝導解析、簡易流体解析:代数マルチグリッドの適用範囲拡
大による高速化
熱伝導解析:対流補正係数自動計算機能の追加

メッシャ

••

高速化
積層メッシュ生成機能の改良

UI•
•
•
•

全体テーマ、リボン、ツリーアイコンなどのデザインと配色を変更
作業画面内UIの改良
パラメトリック解析結果CSVファイルのテーブル形式対応
パラメトリック解析の結果出力設定の改良

結果表示

•

応力解析:シェル要素の結果表示の改良

•

解析機能

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

•12 June 20243

解析機能 – ソルバ全般:
直接法のデフォルト変更による高速化
直接法のデフォルトを並列効率の高い直接法ソルバに変更し、解析時間を高速化しました
電磁波例題18
アダプティブメッシュON

Ver.2023.1

Ver.2024.0

50%短縮
全解析時間(s)圧電例題12逐次スイープ

Ver.2023.1

Ver.2024.0

CPU:Xeon W-3375 (38core) を使用
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

70%短縮
ソルブ時間(s)12 June 20244

解析機能 – ソルバ全般:
異なるメッシュモデルでの結果インポート高速化
異なるメッシュサイズの場合の結果インポートを改良し、高速化しました
37万メッシュ⇒27万メッシュの結果インポート

熱伝導例題24

Ver.2023.1

Ver.2024.0

97%短縮

インポート時間(s)Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 20245

解析機能 – ソルバ全般:
時間依存の条件に応じた自動時間ステップ
時間依存の条件に応じて自動時間ステップが利用できるようにしました
各ソルバ対応状況
時間依存条件制御
重み関数制御波形分割数制御
応力解析
圧電解析[共振モード不使用]〇×

圧電解析[共振モード使用]〇〇※

熱伝導解析〇×

電場熱連成解析
磁場過渡解析
音波[陰解法]
流体解析
電磁波解析

〇×〇
〇
×〇
〇
〇※
×〇※

※従来バージョン(Ver.2023.1)でも可能••

重み関数で時間依存条件を指定すると、テーブルに応じた時間ステップで計算します
波形入力の場合、周波数を均等に分割した時間ステップで計算します
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 20246

解析機能 – ソルバ全般:
時間依存の条件に応じた自動時間ステップ
時間依存の条件に応じて自動時間ステップが利用できるようにしました
応力解析 例題75 高低差のあるツインタワーの過渡解析で計算

波形入力補助機能で重み関数指定
共振周波数：1247Hz
入力周波数：1250Hz x5回
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

高いタワー部が共振により大きく振動共振による変位の増加

12 June 20247

解析機能 – ソルバ全般:
時間依存の条件に応じた自動時間ステップ
周期的に振動する入力波形を使用した磁場過渡解析で、時間ステップが簡単に設定できるようにしました
磁場過渡解析 例題８ コア付きコイルの鉄損の解析（周波数50kHzの正弦波1周期分の解析）

周波数50kHz、1周期当たりの分割数12から手動で時間ステップ、ステップ数指定•••

サイクル数を指定

回転機、並進機以外の解析で入力波形を指定している時に使用できます。
サイクル数を指定します。
1周期当たりの分割数を指定することも可能です。
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 20248

解析機能 – 応力解析:
応力静解析の高速化とメモリ使用量削減
応力静解析の反復法を改良し、高速化とメモリ使用量削減を実現しました
Ver.2023.1
応力例題１

50%短縮

Ver.2024.0

ソルブ時間(s)Ver.2023.1

35%削減

Ver.2024.0
CPU:Xeon W-3375 (38core) を使用

メモリ使用量(GB)Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 20249

解析機能 – 応力解析:
剛体面境界、剛体ボディ機能の追加
任意のトポロジーを剛体として扱い、境界やボディに設定できるようにしました 剛体面境界

例題73：共振解析

 剛体ボディ
剛体面境界を用いてボルト締結座面を再現

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202410

解析機能 – 応力解析:
ジョイント荷重「軸方向以外を拘束する」オプションの追加
軸方向以外を拘束したジョイント荷重に対応し、現実のボルト締結を模擬した解析ができるようにしました Ver.2023.1 ジョイント荷重のみ上下から荷重をかける Ver.2024.0 ジョイント荷重＋軸方向以外拘束ペア設定より選択可能
上下から荷重をかける＋軸方向以外の相対変位を0に（ボルトの軸による固定と同じ）
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202411

解析機能 – 応力解析:
シェル要素の過渡解析・非線形解析の対応
シェル要素が、幾何非線形・材料非線形・過渡解析に対応しました
薄板の解析を精度よく高速に行う「シェル要素」の機能が大幅に向上しました。
•大変位による幾何非線形解析に対応しました。

•

弾塑性・粘弾性・超弾性などの非線形材料に対応しました。

•

過渡解析に対応しました。
弾塑性材料

過渡解析

塑性変形

変位[mm]

大変位問題

1.5
1.25
10.75
0.50.25000.025 0.05 0.075 0.1 0.125 0.15

時刻[sec]Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202412

解析機能 – 圧電解析:
電気壁、電圧指定境界の機能向上
電圧指定境界条件に、LCRを付加する機能を追加しました
BC2BC1piezo electricity

V2V1

電圧指定境界に抵抗を付けた入力例

piezo electricity

BC0
解析したいモデル

Femtet モデル

解析例

注意：この機能は、調和解析でのみ使用できます。
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202413

解析機能 – 流体解析:
過渡解析の精度向上
クーラン数/収束性制御による自動時間ステップが利用できるようにしました
例題16：毛細管現象の解析※クーラン数：
1時間ステップ当たりメッシュ何個分流体が移動するかを示す量。

•••

指定

自動ステップ数

5000

1660

解析時間

8min17s

6min05s

適切な時間ステップにより解析時間も短縮

各時間ステップが指定されたクーラン数を満たすように、時間ステップを短くして解析することができます。
自由表面解析(VOF法)では、適切な時間ステップの設定が困難でしたが、クーラン数を1以下に指定することで、適切な時間ステップで計算することが可能です。
また、各時間ステップにおいて収束性が悪化する場合は、時間ステップを短くして解析します。
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202414

解析機能 – 流体解析:
SST k-ω乱流モデルの追加
SST k-ω乱流モデルを追加し、流体の剥離の再現性が向上しました■Realizable k-εモデル■SST k-ωモデル

Re:約10000

流速60m/s
空気流れ剥離は未発生

剥離が発生

上記の計算例を例題22に追加しました
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202415

解析機能 – 熱流体解析:
温度依存性のある密度入力に対応
温度依存性のある密度入力に対応し、浮力の計算精度が向上しました• 空気と水は、温度-密度テーブルがFemtet材料DBに登録されています。
→ 材料DBの値を使用する場合は、「テーブル入力」を選択してください。
• 空気と水以外の材料は、「テーブル入力」を選択し、手動で値を設定してください。

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202416

解析機能 – 音波解析:
損失計算の機能向上
結果フィールドに損失密度、結果テーブルにボディ毎損失量を追加しました
・結果フィールドに損失密度を追加しました。

・結果テーブルにボディ毎の損失量を追加しました。
音波タブで、「ソルバー実行時にボディ毎の損失を計算する」にチェックしてください。

音波
損失の無い媒質

損失の有る媒質

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

境界での損失[W]12 June 202417

解析機能 – 音波解析:
損失の媒質の指定方法追加
多孔質吸収材タブに、特性インピーダンス、伝播定数の入力方法を追加しました

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202418

解析機能 – 音波解析:
境界条件の速度に [入力波を指定する]オプションを追加
反射の大きな解析モデルを簡単に解析できるようにしました

計算例

境界条件v
速度大きさ１[m/s]・利用可能な条件
音波調和解析で境界条件の「速度」を選択した場合。
・[入力波を指定する] OFFに設定（Ver.2023.1までの解析）
入力波＋反射波の「速度」を指定していました。
・[入力波を指定する] ONに設定（Ver.2024.0）
入力波の「速度」を指定できるようになりました。

入力波

透過波

境界条件ｚ
音響インピーダンス
402.56[𝑃𝑃𝑃𝑃 � 𝑠𝑠 ⁄𝑚𝑚]
=空気の固有音響
インピーダンス

反射波

壁

従来難しかった、反射の大きい解析が簡単に計算できます。
例：垂直透過率の算出。
参考：音波解析例題15質量則
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202419

解析機能 – 熱伝導解析、簡易流体解析:
代数マルチグリッドの適用範囲拡大による高速化
熱伝導、簡易流体解析に適した反復法を開発し、高速化しました
簡易流体例題1
Ver.2023.1

Ver.2024.0

20%短縮
ソルブ時間(s)熱伝導例題5Ver.2023.1

Ver.2024.0

CPU:Xeon W-3375 (38core) を使用
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

30%短縮

ソルブ時間(s)12 June 202420

解析機能 – 熱伝導解析:
対流補正係数自動計算機能の追加• 対流補正係数の自動計算機能を追加し、熱伝達係数自動計算の精度が向上• 空気以外の流体への放熱が簡単に計算できるようにしました• 放熱先の流体を選択⇒熱伝導解析のみで様々な流体への放熱を解析
熱伝導解析の設定から設定• 温度依存性を考慮にチェック⇒物性値の温度変化を計算に考慮• 手動設定⇒従来通り対流補正係数をユーザー入力

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202421

メッシャ – 高速化
メッシャの処理時間を分析してボトルネックを解消することで高速化しました
メッシュ時間(s)ボディ数の多い大規模なモデルや自由曲面の多い複雑なモデルでメッシュ数が100万以上になる場合に効果があります

400350300
250200150
100500モデルA

モデルB
Femtet 2023

モデルC

Femtet2023と比較して最大で2倍程度まで高速化しました

Femtet 2024

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202422

メッシャ – 積層メッシュ生成機能の改良
四角形・六面体/スイープメッシュで作成されたメッシュにも、積層メッシュを生成することができるようにしました• スイープメッシュや六面体のみで作成できるシンプルな形状での流体解析の収束性、精度が向上します。
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 2024

23

UI – 全体テーマ、リボン、ツリーアイコンなどのデザインと配色を変更
デザインと配色を見直し、使いやすく魅力的な外観へと進化させました

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 2024

24

UI – 作業画面内UIの改良
座標軸操作やツールパネル、右クリックメニュー等の、作業画面内UIを最適化して効率的な操作を実現しました
座標軸：サイズが大きくなり操作しやすくなりました
視点操作ツールパネル：・リボンメニューから、視点操作処理を移動し、作業画面内で直接視点操作ができるようになりました

右クリックメニュー：
表示設定をミニツールバーで表示し、迅速で効率的な操作ができるようになりました

・パネルの表示切り替えが、簡単になりました( をクリックする)

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 2024

25

UI – パラメトリック解析結果CSVファイルのテーブル形式対応
Excel のピボットテーブル機能で分析できる新しい出力形式を追加しました
ヘッダー

値

既存の形式

新しい形式

••
•

既存の形式の出力 CSV ファイルに加え、自動でテーブル形式の CSV を出力できます。
テーブル形式の CSV ファイルは Excel の「ピボットテーブル」機能や Python ライブラリ等での分析が容易です。
既存形式・テーブル形式の 2 つのファイルが表すデータは同じものです。用途に適した方をご使用いただけます。
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 2024

26

UI – パラメトリック解析の結果出力設定の改良
出力設定の順番入れ替えに対応しました
最終モードの結果の出力に対応しました•

時間ステップの設定に係わらず、過渡解析の最終時刻での結果を出力することができます。
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 202427

結果表示 – 応力解析:
シェル要素の結果表示の改良
シェル要素の解析結果表示を改良しました•

Ver.2023.1までは、応力・ひずみの結果を、表面データのみ表示していました。

•Ver.2024.0からは、応力・ひずみの結果を、表面・裏面データに分けて表示できます。

最大主応力のコンター図
（表面）

（裏面）

応力のテンソル表示図（表面）（裏面）

どちらの面に圧縮・引張の応力が発生しているかが、わかりやすくなりました。
Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 2024

28

以上

Copyright © Murata Software Co., Ltd. All rights reserved.

12 June 2024

29