怎么做有限元分析？

有限元分析所要求解的问题本质上都是力学问题。如果分析者无法为分析的问题定性，那么仿真将是毫无意义的。计算软件的各种分析模块本质上都是根据特定力学问题编制的计算程序，只能计算具体的问题，更无法通过计算发现新的物理机制。

学了那么多力学，怎么还是不会做有限元分析？我建议分析人员首先给要分析的问题定性，把实际工程问题抽象为一个完整描述的力学问题，包括分析问题的类型、求解域以及边界条件、载荷工况等；在此基础上，结合软件的功能和应用，将力学问题转化为软件语言，即软件可以数值求解的分析模型。

在以上的“二次映射”基础上，即可着手实施具体的有限元分析过程了，这一过程可依照前处理、求解、后处理的顺序依次进行。由于求解阶段主要是计算机的工作，因此，前、后处理才是仿真分析的关键。

前处理阶段的目标是为求解器输出一个计算模型。前处理阶段的三个重要任务节点是：准备几何模型、模型的装配与连接，以及网格划分。

有限元分析的几何模型，与三维CAD软件中的几何模型并不等同。比如：板壳结构的几何模型是薄壁的中面而不是实体，即便是实体结构，其几何模型也需要在原始模型的基础上做必要的简化处理，删除一些不必要的特征，或者添加为加载而设置的印记等。

模型的装配与连接，与三维CAD系统中的零件装配也不是一个概念。这里所说的装配是力学意义上的装配而不是几何位置的装配。模型的装配通常包含接触面或其他必要的能够有效传递荷载的力学连接方式。

网格划分是形成有限元模型的必要环节。对不同的结构类型选用合适的单元类型和阶次，对不同的求解域选用不同的网格划分方法和网格控制措施。对于实体结构，优先选用二次单元，不规则域可采用二次四面体单元。实体单元和板壳、梁等结构单元可混合使用。

求解阶段的主要任务节点包括：分析设置、加载以及求解。