有限元模型是结构或零部件的离散模型，在模型里包含了结构的物理特性以及位移和力的边界条件，是结构状态的偏微分方程的近似解。在有限元技术里，单元是由节点（GRID）构成的，节点具有几何属性和物理属性。单元的形状、单元的形函数、材料特性、边界条件的确定、求解的方法等都和解的精度有关。因此，要适当了解材料力学的假定和相应的分析几何体，选择表达这些特性的单元，给出合理的网格分布，定义材料特性，在即将生成的节点（单元）或几何体上定义载荷和约束等，构成有限元模型的建立过程。以上全过程可在前后处理软件中完成。
建立有限元模型完全不同于几何体的描述。例如，一个梁单元的几何形状可以是一段直线或一段曲线，而梁截面的复杂几何形状归结为截面积和惯性矩。薄壳结构用中面上的壳单元来描述，即便是采用三维实体单元，也必须删除小的圆孔和小的凸台等。
因此，建立有限元模型不需要几何上的极度逼真，而是需要性能上的真实性，以及对物理模型的深入了解。(www.chuimin.cn)
正确使用有限元分析程序至今仍然是分析工程师要认真对待的问题。分析工程师首先要有坚实的力学基础，透彻了解典型问题的理论解；其次要深入了解有限元的理论，离散的理论基础，解的稳定性、可靠性和有效性；能通过已有考题或自行设定考题检查模型的正确性；对工程问题的力学本质能准确地抽象或概括；对要解决的问题要反复论证；对大多数工程问题要有可靠的实验数据；勤于查阅相关文献，吸取他人的经验；对分析程序能熟练地驾驭；对分析的结果要准确判断正误；随时修正已有模型，最终给出准确的分析报告。对大多数分析工程师而言，对于所接受的设计工程师的几何模型都要进行简化和修改，有时还需要分析工程师自己建立几何模型。因此，分析工程师既要有力学背景，也要有工程背景，要熟练地掌握大型商业有限元分析程序，还要掌握必要的数学知识和其他的计算机软件（如CAD）知识。这些都将成为研究机构、大学和各大公司录取工程分析人才的必要条件。
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2023-06-26
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