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       隨著市場競爭的日益激烈，新產品更新換代的周期顯著縮短，從而要求大大加快新產品的開發與研制速度。對此，傳統的設計方法與研制步驟已難以適應，然而，機械產品的發展并不是孤立的，它與其他學科的發展密切相關，特別是隨著計算機與數值計算的蓬勃發展，各種先進的計算機輔助分析(CAE)技術應運而生，并已出現成效。
      有限元分析方法(Finite Element Method)把所考慮問題的區域離散為若干個單元和網格，問題的控制方程在區域上用全部滿足或部分滿足邊界條件的函數。有限元方法作為一種數值方法，有著廣泛的應用價值。有限元法能解決一般結構和連續體問題，是適合于利用計算機解決許多工程疑難問題的有效方法。有限元方法可以通過宏觀到微觀的結合，徹底分析各部件內部每一點的應力狀態，分析部件變形情況，通過計算機模擬分析，多種方案解決其強度問題，從而提高產品的可靠性。
      世界力學名著“有限元法”( The Finite Element Method )的作者O.C.Zienltiewicz教授對求解連續問題的近似方法一有限元法曾作過如下定義：
      (1)把連續體分成有限個部分，其形態由有限個參數所規定；
      (2)求解離散成有限元的集合體時，其有限單元應滿足連續體所遵循的規則，如力平衡等。
      然而，對于一個連續體，實際上由無限多個單元所組成的，這就使得直接用數值解法發生困難。克服這個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處理。首先，假設把某個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(稱為節點)處相互連接，用這些小單元集合來代替原來的連續體；再在節點上引入等效力以代替實際作用到單元上的外力；其次對每個單元根據分塊近似的思想，選擇一個簡單的函數來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、力和位移之間的關系，最后把所有單元的這種特性關系集合起來，就得到一組以節點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離散節點上的位移分量。有限元法實質上就是把具有無限個自由度的連續體，理想化為只有有限個自由度的單元體集合，使問題簡化為適合于數值解法的結構型問題。因此只要確定了單元的力學特性，就可按結構分析的方法來求解，從而使得分析過程大為簡化。
      有限元法是求解復雜工程問題的一種近似數值解法，可以說是作為數值模擬技術最成功的方法，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，環境工程等各個學科。隨著計算機技術的飛速發展和其性能的不斷提高，利用有限元法解析的工程問題的優化設計與研究問題也會隨之增多。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                        杭州那泰科技有限公司
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