FEA是Failure Mode and Effect analysis失效模式和影響分析的縮寫。有限元分析簡單的說是對產(chǎn)品分成網(wǎng)格， 對每個網(wǎng)格的各個點的物理性質(zhì)進行計算分析 用在很多方面:比如做一個汽車，在汽車做出來之前，是 用Proe軟件做了一個真實的三維模型， 然后導入ansys進行一些受力分析，計算出每個點的力， 確定某些地方是否太薄，螺栓是否太小會斷裂， 應力是否太集中導致某些地方裂開等等。再比如用FLUENT和GAMBIT對一間在中間放個火盆的屋每 個地方的溫度場，空氣流動等進行分析模擬。像這些都是有限元分析。對于不同的方面，有不同的軟件。
在有限元分析領域，大家似乎看到過很多縮寫，比如CAE、FEM、FE、CFD、FEA等等，但從英文全程來看其實他們區(qū)別不大。比如CAE，英文全稱是ComputerAidedEngineering，即計算機輔助工程；FEM，F(xiàn)initeElementMethod，即有限元方法；FEA，F(xiàn)initeElementAnalysis，有限元分析；CFD，ComputationalFluidDynamics，計算機流體動力學?？梢钥闯觯薈FD強調(diào)流體以外，F(xiàn)EA、CAE、FEM其實都是一個范疇的，即有限元法相關，其實CFD也是他們的一個分支。為了統(tǒng)一，我們?nèi)EA為有限元分析的簡稱。
在數(shù)學上，有限元分法是一種為偏微分方程的邊界值問題尋找近似解的數(shù)值計算方法，既然是數(shù)值計算方法，所以是沒有精確解的。它將一個區(qū)域分成簡單的小單元，這些小單元稱為有限元，并使用各種微積分的各種求解方法在最小誤差函數(shù)下求解問題。類似于連接許多小段直線可以近似逼近一個圓一樣，有限元法綜合每個小單元的方程去近似逼近整個大范圍內(nèi)的方程域。
有限元分析的目的是為了驗證結(jié)構(gòu)設計，實現(xiàn)預定的設計標準，優(yōu)化設計;在滿負載情況下,結(jié)構(gòu)剛性保持最小化的變形;達到規(guī)定的加速度;在不損失在靜態(tài)和動態(tài)的剛性的條件下減少底座，立柱，主軸箱和工作臺的重量;熱量產(chǎn)生及相應的補償分析;重量優(yōu)化/高加速度與高性能驗證剛度;減輕運行部件的重量,減小運動慣量以改進運動響應,完善厚度，形狀和內(nèi)部肋骨位置以增加扭轉(zhuǎn)剛度。
