有限元分析

数十年来，有限元分析 (FEA) 已成功用于产品工程。与此同时，高保真建模方法和更实用的方法也陆续开发出来，可以更快地获得足够精确的结果。

如今，工程师可以而且必须选择最符合其需求的精度级别，以最少的计算工作量解决工程问题。准确性级别既包括能够在百分之几甚至更低比例的时间内预测真实行为的高保真建模技术，也包括能够快速预测趋势的快速方法。

如今，FEA 仿真工具的认证和验证流程已经非常成熟。FEA 仍将是发展 FEA 及其可靠性、构建对数字孪生的信任以及在新领域站稳脚跟的关键因素。虽然预测性仿真将不断减少对昂贵测量和原型制作的需求，但它仍然需要严格的有限元方法和通过实验验证最佳实践。 

学习有限元分析需要时间、专注、深入的研究和实践。了解您所在领域的基本物理特性、掌握数值方法及其局限性并练习实际 FEA 软件工具的实践使用至关重要。得益于现代化 FEA 软件中的自动化、计算能力的提高以及用户界面的不断改进，高保真 FEA 在所有用户级别上的障碍将进一步降低，从而将范围转移到探索结果和做出基于仿真的决策上。此外，了解正在发生的基本物理动力学也很重要，这样才能判断结果并根据 FEA 结果做出有意义的工程决策。

FEA 软件广泛用于工程应用，凡是需要理解或预测机械物理场及其对于产品或系统的效应时均可运用。在工业产品设计中，有限元分析现在已经演进为可以对复杂几何体的多物理场行为进行仿真，从而让企业能够在构建原型之前，通过虚拟方式完全理解并优化产品设计。

广泛采用有限元分析的行业包括：

• 航空航天
• 汽车
• 消费品
• 海洋（船舶设计、推进系统和发动机设计）
• 电子
• 能源（核能、石油与天然气、发电）
• 建筑服务
• 生命科学
• 涡轮机械
• 体育
• 涉及结构、振动、电磁、声音、热和流体流动的其他常规应用

有限元方法与有限元分析的含义相同。主要区别在于 FEM 更具体地指数学方法。但是很多人会混用 FEM 和 FEA 这两个术语。

有时工程师使用 FEM 还用于指有限元模型，主要指已划分网格（1D、2D 或 3D）的模型，其中还可以包含载荷和约束。