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FEMAP 利用マニュアル（基本編）Ver.1.0
2005/07/29
河合研究室
倉野 一俊
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FEMAP利用マニュアル（基本編）Ver.1.0
目次
0. 本文で使用する記号 ........................................................................................................................................ 2
1. はじめに .......................................................................................................................................................... 2
2. 解析モデルを作る ............................................................................................................................................ 3
2.1 形状を作る ................................................................................................................................................ 3
2.2 物性を決める ............................................................................................................................................ 4
2.3 要素を分割する ........................................................................................................................................ 6
2.3 荷重などを設定する ................................................................................................................................ 7
3. 解析する ........................................................................................................................................................ 10
3.1 データを転送する .................................................................................................................................. 10
3.2 解析する ................................................................................................................................................. 10
4. 結果を見る ..................................................................................................................................................... 11
4.1 データを読み込む .................................................................................................................................. 11
4.2 表示する ................................................................................................................................................. 12
4.3 白黒表示にする ...................................................................................................................................... 13
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0. 本文で使用する記号
プルダウンメニューは[ ]を用いて示す．例えば
[File] → [Save As]
といった具合に表示する．
ボタンの場合は、箱で囲って示す．例えば、
ここで、OK を押す。
といった具合に表示する。
1. はじめに
FEMAPは、有限要素法による解析を行なう為のモデルと、結果を見るツールである．解析を行なうツー
ルは、PHOTONと呼ばれるツール群である．これらのツールで出来ることは、
（１） 応力解析
（２） 電磁界解析
（３） 熱伝導解析
の三つである。FEMAPによる解析は、次の三つのステップで行なう．
基本編では、シンプルなモデルに対する応力解析を行なう手順を説明する．
解析モデルを作る
（Modeling）
解析する
（Analyze）
結果を見る
（Post-processing）
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2. 解析モデルを作る
解析モデルを作るには、次の四つのステップが必要である．
2.1 形状を作る
今回は、次に様な形状を作成する．
まず、
[Geometry] → [Volume] → [Corners]
を選択する．すると、
というウインドウが表示される．一つの座標を入力するごとに、OK を押し、すべて入力し終われば、
Cancel を押す． 今回のモデルで入力するデータは、
(X ,Y ,Z)
(0 ,0 ,0)
(50e-3 ,0 ,0)
(50e-3 ,100e-3 ,0)
(0 ,100e-3 ,0)、
(0 ,0 ,5e-3)
(50e-3 ,0 ,5e-3)
(50e-3 ,100e-3 ,5e-3)
(0 ,100e-3 ,5e-3)
形状を作る
（Geometry）
要素を分割する
（Mesh）
物性を決める
（Property）
荷重などを設定
（Load etc.）
100mm
5mm
50mm
X
Y Z
銅の物性
密度 8920 kg/m3
ヤング率 101098.12 [Pa]
ポアソン比 0.34
銅版
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となり、この順番で入力してゆく（座標は物体が捩れない様、順序良く入力する必要がある）．
括弧の中身は(x,y,z)で、長さの単位は[m]である．すると、青緑色で表示された四角形が現れる．マウス
のローラを用いる事で拡大、縮小できるので、見やすい大きさに拡大しておく．
見る方向を変える場合は、F8キーまたは [View] → [Rotate] を選択する．すると、
というウインドウが表示される。後は見たい方向のボタンを押せばよい．以下は、拡大後 Dimetric を押
したものである．
画面の中心にモデルを表示させる場合は、[View]→[Center]を選択し、モデルの中心をクリックして、OK を
押せばよい。
2.2 物性を決める
まず、物性データを作成する．
[Model] → [Material]
を選択する．すると、
平面方向から見る 三次元方向から見る
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というウインドウが表示される．ここで Title のところに物性データの名前（今回は copper）、Young’s
Modules, E のところにヤング率（今回は12.98e10）、Poisson’s Module のところにポアソン比(今回は0.34)、
Mass Density のところに密度(今回は 8920)を入力し、OK を押す．連続して聞いてくるので、Cancel を押
す．
次に、作成した形状に物性データを適用する（正確には、形状の名前に物性データを登録する作業）．
[Model] → [Property]
を選択する．すると、
というウインドウが表示される．ここで Titleのところに作成した形状の名前（今回は Cu Board）を入
力し、Material という文字の横にあるメニューから、先ほど作成した物性データを選択する．そして、
Elem/Property Type… というボタンを押し、Volume Elementsというカテゴリの Solidを選ぶ．
最後に、OK を押す．連続して聞いてくるので、Cancel を押す．
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2.3 要素を分割する
ここでは、作成した形状を、小さな要素（メッシュ）に分割する（有限要素法では、この要素ごとに計算
する）．
まず、
[Mesh] → [Mesh Control] → [Size Along Curves]
を選択する．すると、
というウインドウが表示される．作成した形状の各辺にカーソルを持ってゆくと、辺が青緑から赤に変わ
る．ここでマウスを左クリックすると、その辺がメッシュを切る辺に選択される．まずは、上面と下面の八辺
をマウスで選択する．選択を間違えた場合は、ウインドウ内の Delete を押して削除し、選択しなおす．
選択し終わったら、OK を押す．すると、
というウインドウが表示される．ここの Number of Elements のところに分割数を入力し
（今回は 10） OK を押す．すると、先ほど選択した辺に白い点が表示される．ここが分割する点になる．
続いて、側面の四辺について先ほどと同じ操作を行なう（今回は側面の辺が短いので、分割数は 5）．連続し
て聞いてくるので、Cancel を押す．
最後に、このメッシュを作成した形状に適用する為に、
[Mesh] → [Geometry] → [Volume]
を選択する．すると、
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というウインドウが表示される．作成した形状にマウスカーソルを移動すると、形状全体が赤くなる．こ
こで、左クリックするとメッシュを適用する形状に選択されます．OK を押すと、
というウインドウが表示される．ここで、Property という文字の横にあるメニューから、作成した形状の名
前(ここでは Cu Board)を選択し、OK を押す．すると、モデルがこのような表示になる．
2.3 荷重などを設定する
今回は、下図のように固定し、荷重をかける．この操作をする前に、モデルの表示を XYにしておく．
固定する
50N
X
Z
Y
選択範囲
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まず、固定点を登録する．
[Model] → [Constraint] → [Set]
を選択する．すると、
というウインドウが表示される．ここで Titleに固定点の名前を入れ（今回は Fix Pos） OK を押す．
次に、固定点を選択する．
[Model] → [Constraint] → [Nodal]
を選択する．
今回は、材料の下面を固定するので、下の要素すべてを選択する．この時、Shiftキーを押しながらマウ
スでドラッグして選択すると、選択したポイントから一番奥のポイントまですべて選択できる．選択したポイ
ントは、○で囲まれる．OK を押すと、
というウインドウが表示される．ここで Fixed ボタンを押す事で、先ほど選択した部分は、どの方向に
も動かなくなる．OK を押すと、続けて座標入力のウインドウが表示されるので、Cancel を押す．
続いて荷重点を入力する．
まず、荷重点を登録する．
[Model] → [Load] → [Set]
を選択すると、固定点の設定時と同様のウインドウが表示される．ここで、Title に荷重点の名前を入力
（今回は、Force Pos）する．続いて、荷重点を選択する．
[Model] → [Load] → [Nodal]
を選択すると、固定点の設定時と同様のウインドウが表示されるので、固定点の時と同じように、荷重を
加える点を選択する．OK を押すと、
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というウインドウが表示される．今回は、X方向に 50N加えるので、Load というカテゴリから、FX の
項目だけにチェックを入れ、値を入力する(今回は 50)．単位は、[N]である．連続して聞いてくるので、
を Cancel を押す．すると、次のような表示になる．
これで、解析モデルを作る作業（Modeling）は終了である．
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3. 解析する
解析するには、二つのステップが必要である．
3.1 データを転送する
まず、
[File] → [Export] → [FEMAP Neutral]
を選択する．すると、ファイルを選択するウインドウが表示される．ここで、
C:¥PHOTON¥GO
というディレクトリに移動し、input.neuというファイルを選択して、Write を押す．上書きするかどう
かを聞いてくるので、はい を押す．すると、
というウインドウが表示される．Write Analysis Model と Expand Geometric Loads and Constraints
のところだけチェックを入れ、Versionを 5.0にし、OK を押す．
3.2 解析する
ここでは、PHOTON の応力解析ツール PHOTO-ELASJW を用いる．まず、ディスクトップにある
ELASJWというアイコンを左クリックして起動する．すると、次のような画面になる．
データを転送する
（解析ツールに渡す）
解析する
(Analyze)
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ここで、INPUT FILE FLAGと聞いてくるので、1を入力する．次に、INPUT FREQUENCY(Hz)と聞
いてくるので、0を入力する．すると、解析が始まり、大量の数値が表示される．そして、自動的に終了する．
この時、C:PHOTON¥GO のディレクトリに、output.neu というファイルが作られる．これが、解析結果で
ある．
4. 結果を見る
結果を見るには、次の二つのステップが必要である．
4.1 データを読み込む
まず、
[File] → [Import] → [FEMAP Neutral]
を選択する．すると、
データを読み込む
（解析結果を読む）
表示する
(Post-processing)
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というウインドウが表示される．Read Output だけを選択し、OK を押す．
4.2 表示する
次に、
[View] → [Select]
または、F5キーを押すと、
というウインドウが表示される．Deformed and Contour Data を押すと、
というウインドウが表示される．ここで、Deformation と、Contour という文字の下にあるプルダウンメニ
ューから、100. Total Translation (REAL) を選択し OK を押す．すると、応力の大きさを色で塗り分けら
れ、変形した画像が得られる．これで、引っ張りにより銅版が曲げられ、何処にどの程度の応力が加わってい
るかを視覚的に見る事が出来る．
変形を見る 応力の視覚化
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4.3 白黒表示にする
得られる画像がカラーで色分けされている為、白黒印刷などを行った場合、表示が分かり難くなる．そこ
で、表示を白黒にする必要がある．
まず、
[View] → [View Options]
を選択するか、F6キーを押す。すると
というウインドウが表示される．Category 内の Post Processing にチェックを入れ、Options から、
Contour/Criteria Levelsを選択する．すると、上図右側の表示が現れる．Set Levels を押すと、次のような
ウインドウが表示される．
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ここで、Reset Gray を押し、OK を押す．すると、View Options の表示に戻るので、OK を押す．以
下に表示結果を示す．
