CAE分析是誕生在結構設計過(guò)程中的，這種近似數值計算方法，又大大提高了結構設計的效率。盡管結構力學(xué)和固體力學(xué)的理論己經(jīng)發(fā)展的相當完善，但是對一些較復雜的結構分析，解析法還是無(wú)能為力，而強度分析的有限元法恰恰能有效地克服這個(gè)困難，它在結構分析中已經(jīng)成為一個(gè)強有力的通用數值方法。目前，有限元法已廣泛應用于靜力、動(dòng)力、穩定、彈塑性、接觸等結構分析和優(yōu)化設計中。
      在二十世紀50年代初，有限元法成為工程CAE分析的有力工具，其在結構CAE分析上的應用是力學(xué)真正可以更廣泛的在工程中應用。隨著(zhù)結構優(yōu)化理論的發(fā)展和實(shí)際應用，有限元理論分析技術(shù)的進(jìn)一步成熟、各種實(shí)際的數值計算方法的相繼出現，計算機飛速發(fā)展，機構設計逐漸由消極的校驗設計變成積極的改善設計，即可以根據結構的使用和運行要求，按照力學(xué)理論，建立數學(xué)模型，借助于優(yōu)化理論和方法得出結構的最優(yōu)設計，而有限元方法是結構分析優(yōu)化的基礎之一。有限元分析結果中的結構在外載荷下的力學(xué)響應量及其對設計變量的導數是結構優(yōu)化必不可少的信息。結構有限元分析已經(jīng)被證明是一種有效的力學(xué)分析手段，利用有限元分析，目前的結構優(yōu)化設計已經(jīng)突破了傳統的結構設計格局，克服了采用經(jīng)驗、類(lèi)比或采用許多假設和簡(jiǎn)化導出的計算公式進(jìn)行結構設計在校核方面的諸多局限。將優(yōu)化搜索技術(shù)與有限元分析技術(shù)結合起來(lái)，充分利用計算機技術(shù)、有限元技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)，自動(dòng)地設計出滿(mǎn)足各種給定要求的最佳結構尺寸、形狀等，可使結構設計快速而較精確，從而大大縮短設計周期，提高產(chǎn)品的精度和性能。
      由于CAE分析采用的有限元法能夠在計算機上自動(dòng)求解得到問(wèn)題的解答，能夠求解靜力學(xué)模型，也可以求解動(dòng)力學(xué)模型，可以求解固體力學(xué)問(wèn)題，也可以求解流體力學(xué)模型，可以計算穩態(tài)溫度場(chǎng)下的物體的熱力學(xué)響應，也可以處理非穩態(tài)熱源下的時(shí)間響應，以及電磁場(chǎng)等各方面的力學(xué)問(wèn)題。無(wú)論是高層樓房、大橋等建筑物，還是飛機、輪船等運載工具，無(wú)論是剛性結構件還是彈性橡膠件如：輪胎等，其結構的薄弱環(huán)節，模擬其振動(dòng)或溫度場(chǎng)、熱變形等領(lǐng)域已經(jīng)得到越來(lái)越多的青睞。如今，隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展有限元方法應用更加廣泛，已經(jīng)成為工程技術(shù)人員不可缺少的工具之一。

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