有限元及其在現代機械工程中的運用

【摘要】有限元法最早是在變分原理的基礎上發展起來的，是一種在工程科學中經常使用的高效率的計算方法，能夠成功解決很多復雜的計算問題和設計難題，如今已經成為現代工程設計以及工程分析的重要工具和手段。隨著計算機技術的應用與發展，有限元法獲得了更大的發展空間，成為CAE技術的一種，具有很大的優越性。

【關鍵詞】有限元法；有限元分析軟件；發展與應用

隨著市場競爭的日益激烈，為了取得競爭中的優勢，很多企業都迫切想開發出成本低廉，性能優良的產品，但以往的產品設計都是由專家根據自身經驗進行設計，制造出樣機后，通過反復試驗，不斷優化產品，最終才能投入生產，這樣的過程十分漫長，并且會耗費大量的人力、物力、財力。而有限元法可以省略或減少樣機的制造和試驗的過程，降低產品的生產制造成本，為企業獲取更大的利潤。

1.有限元法的應用目的及特點

1.1有限元法的應用目的

計算機科學的發展帶來了一場革命，人們的思想觀念悄然轉變，工作方式與生活方式也與之前大不相同。在工程科學中，以虛擬樣機為代表的計算機輔助工程（CAE）廣泛應用在工程分析與設計中，可以大大縮短產品的開發設計與試驗過程，由于產品成本、產品從研制到推向市場所需的時間都與產品設計有關，因此，在工程科學中的運用可以大大降低生產成本，為企業創造更多的效益。此外，CAE法還可以發現產品制造中的潛在問題，有助于提高產品性能。……