使用有限元分析方法進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算，對(duì)于制造業(yè)企業(yè)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是一門(mén)較難掌握的技能，其在企業(yè)的普及率遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)軟件的普及率低。原因有：其一，介紹有限元方法的書(shū)籍多從數(shù)學(xué)角度出發(fā)，介紹了大量的公式推導(dǎo)過(guò)程，一線設(shè)計(jì)人員沒(méi)有時(shí)間消化，故而視其為“高深”，遂放棄；其二，大型有限元軟件的使用也非使用者一朝一夕所能得心應(yīng)手，使用者必須對(duì)有限元理論有深入了解；其三，大型有限元軟件一般都是“包打天下”型的，也就是說(shuō)不是為特定行業(yè)定制的。本書(shū)介紹的 SolidWorks 2009 有限元分析模塊Simulation 則是專(zhuān)門(mén)針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的力學(xué)分析而開(kāi)發(fā)的軟件，故而易于為機(jī)械行業(yè)的技術(shù)人員所接受。有限元分析的兩個(gè)環(huán)節(jié)：力學(xué)模型的構(gòu)造和力學(xué)計(jì)算均在一個(gè)軟件中完成，這就使得分析計(jì)算過(guò)程變得十分方便。

盡管Simulation是行業(yè)導(dǎo)向的有限元分析軟件，但是使用者若想正確而高效地使用它，仍然需要對(duì)有限元分析理論有一定的了解。本章試圖用盡可能通俗的陳述介紹有限元分析方法的粗淺入門(mén)知識(shí)，以便讀者能夠快速步入Simulation門(mén)檻。

本章從讀者熟悉的材料力學(xué)分析方法入手，逐漸引入有限元分析的基本思想。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)是理解有限元分析方法進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算的基本思路，而不是數(shù)學(xué)推導(dǎo)。遺憾地是，為了理解有限元分析的實(shí)質(zhì)，又不得不用數(shù)學(xué)公式來(lái)解釋。對(duì)此，讀者只需看懂推導(dǎo)結(jié)果之間的邏輯關(guān)系即可，不必深究推導(dǎo)過(guò)程本身。

本章的主要知識(shí)點(diǎn)如下：

● 有限元方法的由來(lái)

● 有限元方法進(jìn)行力學(xué)計(jì)算的基本思路

● 位移函數(shù)的構(gòu)造

● 位移函數(shù)與應(yīng)力、應(yīng)變之間的關(guān)系

● 有限元法的物理原理

● SolidWorks Simulation簡(jiǎn)介