有限元计算

有限元计算的任务是基于有限元模型完成有关的数值计算，并输出需要的计算结果。它的主要工作包括单元和总体矩阵的形成、边界条件的处理和特性方程的求解。

简介有限元计算的任务是基于有限元模型完成有关的数值计算，并输出需要的计算结果。它的主要工作包括单元和总体矩阵的形成、边界条件的处理和特性方程的求解，由于计算的运算量非常大，所以这部分工作由计算机完成。除计算前需要对计算方法、计算内容、计算参数和工况条件等进行必要的设置和选择外，一般不需要人的干预。1

有限元计算步骤离散化首先是将需要分析的模型离散化，离散化是指将连续的弹性体划分成有限个单元组成的离散体，并把作用力按等效原则移置到各节点上1。

单元分析接着进行单元分析，了解一个单元里节点力和节点位移的关系。单元分析的任务是通过节点位移来表示单元内部任一点的位移，从而建立起节点力和节点位移之间的转换关系2。

单元综合最后是单元综合，即利用节点平衡方程式，在已知节点力的情况下，联系边界条件，求出节点位移，然后求得各单元应力或节点应力。

因为节点数可以从几个到几百个、上千个，所以有限元计算中必需应用计算机2。

有限元分析系统计算模块计算模块由一系列计算程序组成，计算程序又称求解器(solver)。每个求解器完成特定类型的计算。因此，求解器越多，系统功能越丰富。在有限元模型提交计算以前，计算模块还提供计算定义功能，用于选择算法、参数、精度、输出结果、结果保留形式等。

目前常见的计算类型包括如下：

①线性静力分析

②动态分析

③非线性分析(材料非线性，几何非线性，接触非线性)

④热分析

⑤流场分析

⑥电磁场分析

⑦曲屈分析

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学