AIFEM是由天洑軟體自主研發的一款通用的、智慧的、新一代有限元分析（FEM）軟體。軟體致力於實現通用FEM軟體的國產化替代，協助設計師、CAE工程師等使用者解決固體結構相關的靜力學、動力學、振動、熱力學等實際工程問題。同時，軟體結合天洑特色的AI智慧加速、數字孿生建模、智慧最佳化等技術，提供快速且不失精度的有限元分析和設計最佳化功能，幫助工業企業有效地建立設計、模擬和最佳化相結合的一體化流程，提高產品的研發效率。

一體化工作流程

面向工程應用，AIFEM提供了前後處理與求解的一體化使用者介面，覆蓋從幾何匯入、幾何編輯、網格劃分、分析設定、分析求解、檢視結果的完整模擬分析流程。

圖1 軟體介面總覽

面向模擬的幾何功能

AIFEM 2022R2版本支援通用的STEP和IGES幾何檔案格式的匯入和拓撲修復。

圖2 拓撲修復：補面

AIFEM 2022R2版本幾何編輯功能，支援特徵去除、布林運算、裝配變換。

（a）去除孔洞

（b）去除倒圓角

圖3 特徵去除

AIFEM 2022R2版本裝配變換功能，軟體還提供了針對零件裝配的相切、對齊、同向。

（a）相切裝配

（b）對齊裝配

圖4 AIFEM特色的裝配變換

全自動網格劃分功能

AIFEM 2022R2版本支援全自動四面體網格劃分，一鍵生成網格。

圖5 四面體網格

便捷的材料設定

AIFEM 2022R2版本提供兩種材料設定：材料資料庫和自定義材料。

（a）材料資料庫

（b

） 自定義材料

圖6 兩種材料設定方式

面向工程應用的通用模擬能力

AIFEM 2022R2版本

支援多零件的裝配體分析、多分析步分析、非線性分析。

豐富的後處理功能

AIFEM 2022R2版本提供多種後處理功能，包含物理場雲圖、物理場雲圖動畫和模態結果清單。

應用案例

1.水輪機活動導葉靜力分析

對導葉的固定環施加位移約束，並對導葉的正反面施加水流壓力載荷，分析該導葉在額定、最大水頭、升壓三種工況下的變形和受力情況。

（a） 幾何

（a） 網格

圖8 導葉模型

（a） 額定工況

（b） 最大水頭工況

（c） 升壓工況

圖9 導葉在三種水流工況下的等效應力結果（形變放大倍數為500）

表2 AIFEM計算的最大等效應力與參考結果的對比，偏差在千分之一內

2.抽塵泵離心葉輪模態分析

分析抽塵泵離心葉輪的自由模態。排除掉前6階剛體運動模態之後，前5階非剛體運動的自由模態結果如下圖所示。

（a） 第1階

（b） 第2階

（c） 第3階

（d） 第4階

（e） 第5階

‍圖10 離心葉輪的振型

表3 AIFEM計算的特徵頻率與參考結果的對比，偏差在千分之一內