隨著(zhù)市場(chǎng)競爭的日益激烈，新產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期顯著(zhù)縮短，從而要求大大加快新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與研制速度。對此，傳統的設計方法與研制步驟已難以適應，然而，機械產(chǎn)品的發(fā)展并不是孤立的，它與其他學(xué)科的發(fā)展密切相關(guān)，特別是隨著(zhù)計算機與數值計算的蓬勃發(fā)展，各種先進(jìn)的計算機輔助分析(CAE)技術(shù)應運而生，并已出現成效。
      有限元分析方法(Finite Element Method)把所考慮問(wèn)題的區域離散為若干個(gè)單元和網(wǎng)格，問(wèn)題的控制方程在區域上用全部滿(mǎn)足或部分滿(mǎn)足邊界條件的函數。有限元方法作為一種數值方法，有著(zhù)廣泛的應用價(jià)值。有限元法能解決一般結構和連續體問(wèn)題，是適合于利用計算機解決許多工程疑難問(wèn)題的有效方法。有限元方法可以通過(guò)宏觀(guān)到微觀(guān)的結合，徹底分析各部件內部每一點(diǎn)的應力狀態(tài)，分析部件變形情況，通過(guò)計算機模擬分析，多種方案解決其強度問(wèn)題，從而提高產(chǎn)品的可靠性。
      世界力學(xué)名著(zhù)“有限元法”( The Finite Element Method )的作者O.C.Zienltiewicz教授對求解連續問(wèn)題的近似方法一有限元法曾作過(guò)如下定義：
      (1)把連續體分成有限個(gè)部分，其形態(tài)由有限個(gè)參數所規定；
      (2)求解離散成有限元的集合體時(shí)，其有限單元應滿(mǎn)足連續體所遵循的規則，如力平衡等。
      然而，對于一個(gè)連續體，實(shí)際上由無(wú)限多個(gè)單元所組成的，這就使得直接用數值解法發(fā)生困難�？朔�這個(gè)困難的方法是把連續體離散化，而后借用結構矩陣分析的方法來(lái)處理。首先，假設把某個(gè)連續體分解成數目有限的小塊體(成為有限單元)，它們彼此之間只在數目有限的指定點(diǎn)(稱(chēng)為節點(diǎn))處相互連接，用這些小單元集合來(lái)代替原來(lái)的連續體；再在節點(diǎn)上引入等效力以代替實(shí)際作用到單元上的外力；其次對每個(gè)單元根據分塊近似的思想，選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的函數來(lái)近似地表示其位移分量的分布規律，并按彈、塑性理論中的變分原理建立單元剛度陣、力和位移之間的關(guān)系，最后把所有單元的這種特性關(guān)系集合起來(lái)，就得到一組以節點(diǎn)位移為未知量的代數方程組，有這組方程就可以求出物體上有限個(gè)離散節點(diǎn)上的位移分量。有限元法實(shí)質(zhì)上就是把具有無(wú)限個(gè)自由度的連續體，理想化為只有有限個(gè)自由度的單元體集合，使問(wèn)題簡(jiǎn)化為適合于數值解法的結構型問(wèn)題。因此只要確定了單元的力學(xué)特性，就可按結構分析的方法來(lái)求解，從而使得分析過(guò)程大為簡(jiǎn)化。
      有限元法是求解復雜工程問(wèn)題的一種近似數值解法，可以說(shuō)是作為數值模擬技術(shù)最成功的方法，目前廣泛應用到建筑，機械，航天航空，交通運輸，國防，水利，電子，電器，環(huán)境工程等各個(gè)學(xué)科。隨著(zhù)計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和其性能的不斷提高，利用有限元法解析的工程問(wèn)題的優(yōu)化設計與研究問(wèn)題也會(huì )隨之增多。

                                                                                  專(zhuān)業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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