早期的有限元程序是由从事数值模拟工作的专家开发的，加上计算机软硬件发展水平的限制，进行有限元分析不但需要具备专业知识，还需要具备编写程序的能力。随着有限单元法在工程中的推广应用，为工程人员开发出了使用方便的有限元软件。商品化有限元软件的产生，得益于NASA开发NASTRAN计算程序的要求。在1960年代中期，NASA把Aerojet，Lockheed Aerospace及MacNeal-Schwendler三家公司列为开发NASTRAN计算程序的候选厂商。前两家公司由于种种原因退出了竞争，MacNeal-Schwendler公司（MSC）自然成为了NAS-TRAN软件的开发商，MSC也随之发展成了著名的有限元软件开发厂商。在核心计算程序的基础上，结合计算机图形、计算机辅助设计、数值计算的最新技术，形成了现在的商品有限元软件。目前已经发布的商品化有限元软件有很多种，按照其功能特点大致可以划分成通用有限元软件和专用有限元软件两大类。

通用有限元软件的特点是功能比较齐全、可以由用户进行二次开发，但需要掌握更多的有限元分析专门知识。比较常用的通用有限元软件如下：MSC公司的产品：结构分析软件MSC/NASTRAN，动力学分析软件MSC/DYTRAN，非线性分析软件MSC/MARC。ANSYS公司的产品：结构分析软件ANSYS/Mechanical，多物理场分析软件ANSYS/Multiphysics。非线性分析软件ABAQUS、ADINA，显示动力学分析软件LS/DYNA。

专用有限元软件的特点是界面友好、适合工程人员使用，但功能受到一定限制，不方便进行二次开发。一些专用有限元软件及主要应用领域如下：金属体积成形与热处理分析，DEFORM；金属板料成形分析，DYNAFORM，AUTOFORM；焊接与热处理分析，SYSWELD；热处理分析，DANTE。

图2-1 有限元软件的建模与分析过程

不论使用哪种有限元分析软件，建模与分析主要包括前处理、求解和后处理三个阶段，如图2-1所示。在前处理阶段，主要工作是提供分析对象的信息，如有限单元的结点与单元数据、材料参数、约束条件和外载荷等。在求解阶段，主要工作是根据问题的特点选择计算方法。在后处理阶段，主要工作是显示与分析计算结果。

应用有限元软件建模与分析的基本步骤如下。(www.daowen.com)

1）建立实际工程问题的计算模型。实际的工程问题往往很复杂，需要采用适当的模型在计算精度和计算规模之间取得平衡。常用的建模方法包括：利用几何、载荷的对称性简化模型，建立等效模型。

2）选择适当的分析单元，确定材料参数。侧重考虑以下几个方面：是否多物理场耦合问题，是否存在大变形，是否需要网格重划分。

3）前处理（Preprocessing）。前处理的主要工作内容如下：建立几何模型（Geometric Modeling），单元划分（Meshing）与网格控制，给定约束（Constraint）和载荷（Load）。在多数有限元软件中，不能指定参数的物理单位。用户在建模时，要确定力、长度、质量及派生量的物理单位。在建立有限元模型时，最好使用统一的物理单位，这样做不容易弄错计算结果的物理单位。建议选用kg，N，m，sec；常采用kg，N，mm，sec。

4）求解（Solution）。选择求解方法，设定相应的计算参数，如计算步长、迭代次数等。

5）后处理（Postprocessing）。后处理的目的在于确定计算模型是否合理、计算结果是否合理、提取计算结果。用可视化方法（等值线、等值面、色块图）显示计算结果，包括位移、应力、应变、温度等。分析计算结果的合理性。确定计算结果的最大最小值，分析特殊部位的应力、应变或温度。