AIFEM是由天洑軟件自主研發的一款通用的、智能的、新一代有限元分析(FEM)軟件。軟件致力于實現通用FEM軟件的國產化替代，協助設計師、CAE工程師等用戶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，軟件結合天洑特色的AI智能加速、數字孿生建模、智能優化等技術，提供快速且不失精度的有限元分析和設計優化功能，幫助工業企業有效地建立設計、仿真和優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提供了前后處理與求解的一體化用戶界面，覆蓋從幾何導入、幾何編輯、網格劃分、分析設定、分析求解、查看結果的完整仿真分析流程。

圖1 軟件界面總覽

面向仿真的幾何功能

AIFEM 2022R2版本支持通用的STEP和IGES幾何文件格式的導入和拓撲修復。

圖2 拓撲修復：補面

AIFEM 2022R2版本幾何編輯功能，支持特征去除、布爾運算、裝配變換。

（a）去除孔洞	（b）去除倒圓角

圖3 特征去除

AIFEM 2022R2版本裝配變換功能，軟件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版本支持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：材料數據庫和自定義材料。

(a)材料數據庫	(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仿真能力

AIFEM 2022R2版本支持多零件的裝配體分析、多分析步分析、非線性分析。

表1 AIFEM仿真能力清單

豐富的后處理功能

AIFEM 2022R2版本提供多種后處理功能，包含物理場云圖、物理場云圖動畫和模態結果清單。

圖7 頂蓋強度分析-額定工況下主應變云圖（形變放大倍數為300）

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，并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階剛體運動模態之后，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計算的特征頻率與參考結果的對比，偏差在千分之一內