隨著現代科學技術的發展，人們正在不斷建造更為快速的交通工具、更大規模的建筑物、更大跨度的橋梁、更大功率的發電機組和更為精密的機械設備。這一切都要求工程師在設計階段就能精確地預測出產品和工程的技術性能，需要對結構的靜、動力強度以及溫度場、流場、電磁場和滲流等技術參數進行分析計算。例如分析計算高層建筑和大跨度橋梁在地震時所受到的影響，看看是否會發生破壞性事故；分析計算核反應堆的溫度場，確定傳熱和冷卻系統是否合理；分析渦輪機葉片內的流體動力學參數，以提高其運轉效率。這些都可歸結為求解物理問題的控制偏微分方程式往往是不可能的。近年來在計算機技術和數值分析方法支持下發展起來的有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）方法則為解決這些復雜的工程分析計算問題提供了有效的途徑。我國在九五計劃期間大力推廣CAD技術，機械行業大中型企業CAD的普及率從八五末的20%提高到目前的70%。隨著企業CAD應用的普及，工程技術人員已逐步甩掉圖板，而將主要精力投身如何優化設計，提高工程和產品質量，計算機輔助工程分析（CAE，Computer Aided Engineering）方法和軟件將成為關鍵的技術要素。在工程實踐中，有限元分析軟件與CAD系統的集成應用使設計水平發生了質的飛躍，主要表現在以下幾個方面：增加設計功能，減少設計成本；

?縮短設計和分析的循環周期；

?增加產品和工程的可靠性；

?采用優化設計，降低材料的消耗或成本；

?在產品制造或工程施工前預先發現潛在的問題；

?模擬各種試驗方案，減少試驗時間和經費；

?進行機械事故分析，查找事故原因。

在大力推廣CAD技術的今天，從自行車到航天飛機，所有的設計制造都離不開有限元分析計算，FEA在工程設計和分析中將得到越來越廣泛的重視。下圖是美國舊金山海灣大橋地震響應計算的有限元分析模型。

參考：《有限元分析系統的發展現狀與展望》：。

標簽：有限元現狀目前