有限元分析软件是工程领域中非常重要的工具，能够帮助工程师在设计和制造过程中进行模拟和分析。目前最流行的有限元分析软件有 ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC 四个比较知名比较大的公司。
ANSYS 软件是美国 ANSYS 公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计软件接口，实现数据的共享和交换，如 Creo、NASTRAN、Alogor、I－DEAS、AutoCAD 等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件，广泛应用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域。
ABAQUS 是一套功能强大的工程模拟的有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。包括一个丰富的、可模拟任意几何形状的单元库，拥有各种类型的材料模型库，可以模拟典型工程材料的性能，如金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料以及土壤和岩石等地质材料。除了能解决大量结构（应力/位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析（流体渗透/应力耦合分析）及压电介质分析。
ADINA 在同一体系下开发有结构、流体、热分析的一款软件，功能强大但进入中国时间比较晚市场还没有完全铺开。在非线性分析方面有较强的能力，是业内认可的有限元分析软件之一，且是唯一能做到真正流固耦合的软件。
MSC 是比较老的一款软件目前更新速度比较慢。
此外，还有 COSMOS、NASTRAN、PATRAN、ASKA、RASNA、JIFEX（国产）等有限元分析软件。其中 COSMOS 是 sw 环境下优秀的有限元分析软件，在与其他软件的测试结果对比中，在解题时间和占用磁盘空间等方面有一定优势。
有限元分析软件在实际应用中，可以帮助企业缩短设计所需的时间和降低设计成本，在精确的分析结果下制造出品质优秀的产品，对设计变更能快速作出反应，能充分地与 CAD 集成并对不同类型的问题进行分析，能准确地预测产品的性能。
有限元分析软件的应用领域有哪些
有限元分析软件的应用领域十分广泛。在结构振动分析方面，通过对共振现象的研究，如著名的悬索桥风振毁事故以及大队人马过桥导致桥毁人亡的事件，有限元分析可以帮助我们更好地理解结构振动的原理和影响因素，从而在工程设计中避免共振现象的发生。在弹塑性问题分析中，有限元分析软件可以模拟材料在受力过程中的弹塑性变形，为结构设计提供准确的力学性能参数。在传热与热应力问题分析中，有限元分析软件可以模拟热量在物体中的传递过程以及热应力的产生，为热设计提供重要的参考依据。
在具体的工业领域中，有限元分析软件在油缸领域有着重要的应用。通过对斗杆油缸和铲斗油缸支承板结构的优化改进，利用有限元分析可以快速发现和降低结构件设计过程中的问题，缩短研发周期、降低设备维护和使用成本。在支腿领域，结构优化有限元分析可应用于支腿结构部件的研发设计，通过静力学分析和结构优化，可以提高材料利用率，缩短产品开发周期，降低研发成本。例如在支腿转轴处添加贴板、尾端添加加强筋等措施，可以改善局部应力值过大和增强抵抗弹性变形的能力。在机场领域，有限元分析软件可以用于分析道面的动位移幅值影响因素，如面层厚度、土基模量、面层模量、基层模量和基层厚度等。通过计算发现，当面层厚度和土基模量取值超过一定值时，道面动位移幅值变化很小，影响效果非常有限。所以盲目的增大结构层参数不一定能提高道面抗变形能力。
此外，有限元分析软件在水利工程中也发挥着重要作用。将 CAE 软件（Hypermesh、MSC.Marc）和 AutoCAD 集成协作，可以充分挖掘并发挥多软件各自优势，使整个水利工程有限元分析过程清晰高效、便于操作和修改。有限元分析软件可以解决水利工程结构庞大、工况多变、计算模型复杂等问题，为水利工程的设计和施工提供有力的支持。
热门有限元分析软件有哪些
目前热门的有限元分析软件有很多。其中，ANSYS 是一款大规模的通用有限元分析软件，集成了结构、流体、电场、磁场和声场分析，擅长多物理场和非线性问题的有限元分析，对流体分析、电磁分析和瞬态动态分析非常有用，在铁路、建筑和压力容器等领域有很多应用。其明显优势在于多场耦合，尤其是物理耦合。
ABAQUS 作为“高端通用有限元系统软件”，在非线性分析领域表现突出。它比非线性有限元分析更长，可以分析复杂的固体力学和结构力学系统，特别是能处理非常大的复杂问题并模拟高度非线性问题。不仅可以进行单部件力学和多物理分析，还可以进行系统级分析和研究。
COSMOS 软件具有计算速度快、解题时占用磁盘空间少、使用方便、分析功能全面、与其他 CAD/CAE 软件集成性好等优点。它采用快速有限元法（FFE）算法，解题速度快。同时，在源代码中利用了先进的 C++语言技术、面向对象技术、内存优化管理技术和磁盘管理技术，使其具有用少的磁盘空间解决复杂分析问题的能力。
MATLAB 也是一种有限元分析工具，它是 MathWorks 开发的一种编程、建模和仿真工具。Fusion 360 是第一个也是唯一一个面向产品设计师、机械工程师、电子工程师和机械师的集成云 CAD、CAM、CAE 和 PCB 产品开发解决方案。SolidWorks 提供互联且易于使用的工具，可帮助创新并加速产品开发过程的各个方面。Solid Edge 是一系列经济实惠、易于部署、维护和使用的软件工具，可推进产品开发过程的各个方面。SimSolid 通过在几分钟内对功能齐全的 CAD 装配体进行结构分析，是一种面向设计师、工程师和分析师的颠覆性仿真技术，消除了几何准备和网格划分这两项最耗时、专业知识广泛且容易出错的任务。
OpenFOAM 是一款有限元分析软件，适用于石油和天然气、石化或化工行业。它的主要目标是为机械和电子系统的设计、测试和制造提供一种经济高效且科学准确的解决方案，以最大限度地提高性能。它专为应对石油和天然气行业面临的挑战而设计，可选插值，有助于识别错误，还可以修改软件内核。
Autodesk CFD 是一款自动化设计研究工具，可用于有限元分析。RoboLogix 是一款教育工具，也可用于有限元分析。
有限元分析软件如何降低设计成本
有限元分析软件可以通过多种方式降低设计成本。首先，在产品开发的早期阶段，有限元分析软件可以帮助管理者和设计团队负责人深入了解产品设计的情况。通过更好地了解基于有限元分析的仿真，他们可以为改进产品开发流程提供帮助，加快产品的开发步伐，减少错误，从而降低设计成本。
其次，有限元分析软件提供了快速、廉价地探索各种原型选项和设计的能力。在制作样机之前，通过有限元分析可以在计算机辅助设计模型的任何部分找到应力，预测哪些区域可能首先失效，以及哪些第二和第三区域可能在较高负载下失效。这样可以在仿真模型上有效地执行设计迭代，而不必构建和测试多个物理原型，从而大大降低了设计成本。
例如，在设计一款新凳子时，可以利用有限元分析软件进行模拟。如果采用没有加强筋的均匀壁设计、成型过程允许的最小厚度设计或者添加加强筋的设计，通过有限元分析可以预测不同设计方案在承受不同重量时的应力分布和可能出现故障的位置。这样可以在设计阶段就选择最优的设计方案，避免了构建多个物理原型进行测试的成本。
此外，有限元分析软件还可以帮助企业在产品或者流程的设计、优化或控制环节中，减少原型测试的数量和次数。通过准确的有限元分析，可以在计算机上模拟各种工况下产品的性能，提前发现问题并进行优化，从而降低了实际测试的成本。
有限元分析软件如何与 CAD 集成
有限元分析软件与 CAD 软件的集成是当今有限元分析软件的一个发展趋势。在用 CAD 软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到 CAE 软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析，直到满意为止，从而极大地提高了设计水平和效率。
为了满足工程师快捷地解决复杂工程问题的要求，许多商业化有限元分析软件都开发了和 CAD 软件（例如 Pro/ENGINEER、Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks、IDEAS、Bentley 和 AutoCAD 等）的接口。Betting 等学者对 CAD、CAE 模型的集成方式进行了系统研究，总结出了三种模型集成方法：为被集成模型建立独立的数据结构，通过交叉索引与集成模型互访；在集成模型的数据结构上派生新类以表达被集成模型；把被集成模型作为属性数据附加在集成模型的数据结构上。研究人员指出以附加属性的方式实现模型数据的集成是效率最高的方法。
例如，在水利工程有限元分析中，尝试将 CAE 软件（Hypermesh、MSC.Marc）和 AutoCAD 集成协作，充分挖掘并发挥多软件各自优势，使整个水利工程有限元分析过程清晰高效、便于操作和修改。在有限元与 CAD 软件的集成汇报中，提出了既包含几何造型信息又包含有限元属性参数的 CAD/CAE 集成模型，为注射模 CAD/CAE 集成模型的实现提供了有力的技术支持。还建立了兼容设计和优化环节的锻压机床 CAD/CAE 混合模板库，以实现在调整结构设计参数后可以迅速获得新的模型，并快速得到新模型的分析结果。对特征造型技术和有限元分析技术的集成进行了研究，提出了设计特征向有限元分析特征的转换方法。
有限元分析软件 COSMOS 的优势
COSMOS 软件具有多方面的优势。首先，COSMOS 解题速度快。它采用了快速有限元法（FFE）算法，这是由前苏联的三位数学物理博士经过 11 年的研究发明的。FFE 方法是针对不同的迭代算法总能保证其收敛的改进的迭代法，相比传统的有限元分析软件采用的直接解法，COSMOS 能够大幅度提高解题速度。
其次，COSMOS 解题时占用的磁盘空间少。这是因为在重新编写 COSMOS 的源代码时，利用了 1993 年成熟的 C++语言技术、面向对象技术、内存优化管理技术和磁盘管理技术。这些新技术使得 COSMOS 能够用少的磁盘空间解决复杂的分析问题。
此外，COSMOS 是基于 PC+WINDOWS 上的软件，使用方便。相比基于工作站+Unix 上的软件，COSMOS 在使用上更加便捷，更符合广大用户的操作习惯。
COSMOS 软件还具有分析功能全面、与其他 CAD/CAE 软件集成性好等优点。它可以与多种 CAD 软件集成，实现模型的快速传递和分析计算，提高设计效率。
综上所述，有限元分析软件在多个领域都有着广泛的应用，热门的有限元分析软件包括 ANSYS、ABAQUS、COSMOS 等。这些软件可以通过多种方式降低设计成本，并且能够与 CAD 软件集成，提高设计效率。COSMOS 软件在解题速度、磁盘空间占用、使用方便性等方面具有明显优势。随着科技的不断发展，有限元分析软件将在工程设计和研究中发挥越来越重要的作用。