AIFEM是由天洑软件自主研发的一款通用的、智能的、新一代有限元分析(FEM)软件。软件致力于实现通用FEM软件的国产化替代，协助设计师、CAE工程师等用户解决固体结构相关的静力学、动力学、振动、热力学等实际工程问题。同时，软件结合天洑特色的AI智能加速、数字孪生建模、智能优化等技术，提供快速且不失精度的有限元分析和设计优化功能，帮助工业企业有效地建立设计、仿真和优化相结合的一体化流程，提高产品的研发效率。
一体化工作流程
面向工程应用，AIFEM提供了前后处理与求解的一体化用户界面，覆盖从几何导入、几何编辑、网格划分、分析设定、分析求解、查看结果的完整仿真分析流程。
图1 软件界面总览
面向仿真的几何功能
AIFEM 2022R2版本支持通用的STEP和IGES几何文件格式的导入和拓扑修复。
图2 拓扑修复：补面
AIFEM 2022R2版本几何编辑功能，支持特征去除、布尔运算、装配变换。
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（a）去除孔洞 |
（b）去除倒圆角 |
图3 特征去除
AIFEM 2022R2版本装配变换功能，软件还提供了针对零件装配的相切、对齐、同向。
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（a）相切装配 |
（b）对齐装配 |
图4 AIFEM特色的装配变换
全自动网格划分功能
AIFEM 2022R2版本支持全自动四面体网格划分，一键生成网格。
图5 四面体网格
便捷的材料设定
AIFEM 2022R2版本提供两种材料设定：材料数据库和自定义材料。
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(a)材料数据库 |
(b) 自定义材料 |
图6 两种材料设定方式
面向工程应用的通用仿真能力
AIFEM 2022R2版本支持多零件的装配体分析、多分析步分析、非线性分析。
表1 AIFEM仿真能力清单
丰富的后处理功能
AIFEM 2022R2版本提供多种后处理功能，包含物理场云图、物理场云图动画和模态结果清单。
图7 顶盖强度分析-额定工况下主应变云图（形变放大倍数为300）
应用案例
1.水轮机活动导叶静力分析
对导叶的固定环施加位移约束，并对导叶的正反面施加水流压力载荷，分析该导叶在额定、最大水头、升压三种工况下的变形和受力情况。
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(a) 几何 |
(a) 网格 |
图8 导叶模型
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(a) 额定工况 |
(b) 最大水头工况 |
(c) 升压工况 |
图9 导叶在三种水流工况下的等效应力结果（形变放大倍数为500）
表2 AIFEM计算的最大等效应力与参考结果的对比，偏差在千分之一内
2.抽尘泵离心叶轮模态分析
分析抽尘泵离心叶轮的自由模态。排除掉前6阶刚体运动模态之后，前5阶非刚体运动的自由模态结果如下图所示。
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(a) 第1阶 |
(b) 第2阶 |
(c) 第3阶 |
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(d) 第4阶 |
(e) 第5阶 |
图10 离心叶轮的振型
表3 AIFEM计算的特征频率与参考结果的对比，偏差在千分之一内