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有限元分析(FEA)是指在虛擬環(huán)境中對產(chǎn)品及系統(tǒng)進行建模、找到并解決潛在（或已有）結構或性能問題的一種工具。有限元分析是有限元方法（FEM）的實際應用，供工程師與科學家以數(shù)學方式建模，并以數(shù)字方式解決非常復雜的結構、流體和及多物理場問題。有限元分析軟件可用于很多行業(yè)；而為常見的應用，則是航空工業(yè)、生物力學以及汽車行業(yè)。

有限元（FE）模型由一組稱為“節(jié)點”的點組成，這些點構成設計的形狀。將這些節(jié)點相連，形成有限單元。它們形成有限元網(wǎng)格，并包含含有模型的材料及結構屬性。這些定義了模型對特定條件的響應。由于特定區(qū)域預期的應力變化程度不同，因此整個結構不同位置的有限元網(wǎng)格密度可能也不同。應力變化大的區(qū)域，其網(wǎng)格密度通常高于應力變化小、甚至沒有變化的地區(qū)。這些區(qū)域包括：已測試材料的斷裂點、圓角、拐角、復雜細節(jié)以及高應力區(qū)域。

可用一維（維梁一）、二維（二維殼體）或三維（三維實體）單元來創(chuàng)建有限元模型。通過使用梁和殼體、而不使用實體單元，可以用更少的節(jié)點創(chuàng)建模型并保持準確性。每個建模方法都需要定義不同的屬性，比如：

? 橫截面積

? 慣性矩

? 扭轉(zhuǎn)常數(shù)

? 板厚

? 彎曲剛性

? 橫向剪切

在有限元分析中仿真實際工作環(huán)境的影響時，可以向有限元模型施加不同類型的荷載，包括：

? 節(jié)點荷載：力、力矩、位移、速率、加速度、溫度及熱流量

? 單元荷載：分布荷載、壓力、溫度及熱流量

? 加速體荷載（重力）

分析的類型包括：

? 線性靜力學：通過施加靜態(tài)荷載與進行線性分析

? 非線性靜力學與動力學：接觸效應（模型的一部分與另一部分接觸）、非線性材料（塑性、彈性等）以及大位移（應變超出限制線性分析方法使用的小位移理論）

? 模態(tài)：振動的自然頻率

? 動力響應：隨時間與頻率變化而變化的荷載或運動

? 屈曲：使結構變得不穩(wěn)定的臨界荷載

? 熱傳遞：傳導、輻射與相變

解算器計算得到的典型結果包括：

? 節(jié)點位移、速率及加速度

? 單元力、應變與應力

有限元分析帶來的收益

有限元分析可用于新產(chǎn)品設計或改進現(xiàn)有產(chǎn)品設計，在制造之前確保設計性能符合規(guī)格要求。通過有限元分析，您能夠：

? 預測并提高產(chǎn)品性能及可靠性

? 減少物理樣機與測試

? 評估不同的設計與材料

? 優(yōu)化設計，減少材料使用

MSC Nastran的是世界上使用廣泛的有限元分析（FEA）求解器。當涉及到模擬壓力，動力，還是現(xiàn)實世界的震動以及復雜的系統(tǒng)時，MSC Nastran仍然是目前世界上好的和值得信賴的軟件。今天，有限元求解器是可靠和準確的，足以通過FAA和其他監(jiān)管機構的認證，所以零件到復雜裝配的制造商都選擇了有限元求解器。

負責仿真原型制造的工程師和分析師面臨著巨大的挑戰(zhàn)，他們需要盡可能快的產(chǎn)生結果，從而能夠影響決策制定，并且結果要足夠準確，從而能夠讓他們的公司和管理者有信心用仿真取代物理樣機。在當今世界，沒有人有時間或預算花費在評價其有限元分析軟件的準確性上，所以必須知道它是正確的。

MSC Nastran是建立在由美國國家航空和航天管理局的科學家和研究人員所做的工作基礎上的，是值得信賴的設計，并且用在每個行業(yè)的關鍵任務系統(tǒng)。幾乎每一個航天器，飛機，以及在過去40年來設計的車輛都通過使用MSC Nastran進行了分析。近年來，我們已經(jīng)將了CAE優(yōu)秀的科學家投入到MSC Nastran中，以擴大其力量和效率，從而確保了它能夠在目前持續(xù)維持世界好的，值得信賴的，廣泛使用的有限元軟件的地位。新的模塊化打包讓您只得到您需要的部分，這使得您比以往擁有Nastran所花費的費用要少。