本
文
摘
要
一开始我也不知道什么是有限元。
完全没接触过，没想过我们去玩的大摆锤，过山车的游乐设施、桌椅、汽车等等，很多产品的应力分析，疲劳分析…分析这些去考量产品的安全性以及产品的寿命考虑。
真的很佩服从事这些的人们~所有的安全检测工作都值得让人敬佩(*^__^*) ……
来到有道的时候，我的第一个问题、疑问就是FEA是什么？
Boss说：“是有限元。”
有限元分析(FEA，Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。
有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件)，从而得到问题的解。
这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。
有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用，例如用多边形(有限个直线单元)逼近圆来求得圆的周长，但作为一种方法而被提出，则是最近的事。
有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。
有限元求解问题的基本步骤通常为:
第一步:问题及求解域定义
第二步:求解域离散化
第三步:确定状态变量及控制方法
第四步:单元推导
第五步:总装求解
第六步:联立方程组求解和结果解释
简言之，有限元分析可分成三个阶段，前置处理、计算求解和后置处理。前置处理是建立有限元模型，完成单元网格划分;后置处理则是采集处理分析结果，使用户能简便提取信息，了解计算结果。
好了，到了案例时间：(^o^)
案例】脊椎三维有限元模型及力学分析 以三维CT扫描数据为源数据，构建脊柱三维模型，对模型添加内固定装置然后导入有限元分析软件，赋予各椎体、椎间盘、终板、固定螺钉等材料的属性，使用Spring单元模拟韧带，分析其在直立，前屈，后伸，侧弯，旋转情况下各椎体及固定装置的受力及位移分布情况。
部分参考来源：百科
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