[分享]如何成為乙個合格的分析工程師
在產品設計過程中能夠充分考慮到多種因素，可以使設計出的產品更加可靠和具有市場競爭力。但是在傳統的機械結構設計中，工程師所依靠的常常是設計規範和設計經驗。對於常見結構，傳統的設計可以保證結構的安全性，不能保證設計的最優性，不利於結構設計的經濟性。
對於複雜的結構，這樣的設計甚至連使用的可靠性都無法合理的考慮。在這樣的背景下，計算機輔助分析開始在機械結構設計中發揮出越來越重要的作用。作為現代數值模擬方法在工程領域的應用，計算機輔助分析可以在設計階段對結構進行校核、優化，使工程師在產品未生產之前就對設計的經濟性、安全性有所認識。
在各種cae的工具中，有限元方法是相對較為成熟的，也是在工業領域應用最廣的。在有限元天地中，將介紹有限元分析的相關理論和學習有限元程式的經驗。由於本人專業所限，有限元分析天地中所指分析將特指結構分析。
在本文中我將談談如何成為乙個合格的有限元分析工程師。作為乙個合格的有限元分析工程師，至少應該具備以下三個方面的技能和經驗：
堅實的理論基礎，包括力學理論（對於結構有限元分析工程師）和有限元理論
必要的程式使用經驗，對常用的商業有限元分析程式能夠熟練應用
工程實踐的經驗，對於不同的工程問題能夠準確的做出判斷和確定分析方案
在這三個方面中，比較容易解決的是程式使用，通常盜版軟體和程式教程是很容易獲得的，一般通過一些練習題就可以很快掌握程式的使用。所以，有很多初學者在用幾個練習題熟悉了乙個或幾個程式以後就以為自己可以做乙個分析工程師了，這是極端錯誤的。
練習題與工程分析的差別在於，在做練習題的時候，拿到手邊的已經是簡化好的模型了，結構已經簡化好了，分析型別已經設定，邊界條件和載荷條件已經確定，計算完成後，能夠看到和教材上一致的結果就算是完成了。在這個過程中，學習者只學到了程式如何使用，這個過程，不用說大學生，高中生都可以完成。
在做工程分析的時候，情況就完全不同了，沒有人給你指定模型的簡化、分析型別，邊界條件，在計算完成後，還需要對結果進行分析和評價。在這個過程中，程式的使用變成了整個分析過程中的技術性最低的乙個環節。乙個完整的工程分析的流程是怎樣的呢？
首先是問題的提出，在工業實踐中，提出問題的部門通常是設計部門或生產部門，設計部門會提出要求對某一設計進行某一方面的驗證或優化，生產部門會提出對在產品生產或使用過程**現的缺陷或問題進行分析和解決。通常情況下，由於分工的不同，設計或生產的工程師對於有限元分析是沒有經驗的，他們提出的問題是模糊的，例如說，設計工程師會問，在某種情況下，我的設計安全嗎？生產工程師會問，為什麼這個產品會壞呢？
然後是問題的分析，這個過程是需要結構分析工程師與設計工程師或生產工程師共同完成的。接到設計工程師和生產工程師提出的問題時，先對問題做乙個初步的判斷，是什麼樣型別的問題，然後對問題進行調查，作出是否需要進行下一步的有限元分析。
接下來，如果決定要進行有限元分析，就需要更仔細的分析了，需要決定以下幾個問題：分析目的和分析規模，結構簡化與計算規模，邊界條件和載荷條件，建立模型的方式，計算結果的分析方法。等這幾個問題決定後，就可以開始計算了。
在計算結束以後，就需要對結果進行可信度的評價，即要確定計算結果是所設定問題的正確模擬，獲得了和實際問題足夠近似的結果。在此基礎上，才能按照預先定好的結果分析方法對結果進行分析。根據分析的結論，才最終向設計和生產部門提供可靠的建議和意見。
上面是粗略的介紹了工程有限元結構分析的乙個基本的流程。從這個流程中，利用程式處理乙個設定好的問題只是其中的乙個步驟。那麼在這個流程對前面提到的三個方面的技能和經驗是如何體現出來的？
在整個流程中應該注意一些什麼關鍵問題呢？
工程有限元（結構）分析的基本流程：
對問題進行初步分析（決定是否進行有限元分析）->詳細分析（對分析進行計畫）->進行有限元分析->結果分析->問題解決
在接到設計部門和生產部門提出的問題時，工程判斷（engineeringjudgment）非常重要，要了解問題的狀況，提出問題的目的，根據工程經驗做出初步判斷。並非所有接到的問題都是需要進一步分析的，有限元分析也不一定是解決問題的最佳手段。在工程中，能夠用最少成本和最短時間解決問題的手段才是最佳的。
要做出正確的初步判斷，需要有通過解決大量工程問題積累的經驗，需要對常見問題的理論有清晰的解決思路，需要對有限元方法的能力和侷限有清楚的認識，同時對於可能進行的有限元分析需要的時間和人力有準確的判斷。這個過程中要充分和設計工程師及生產工程師進行溝通，盡量獲取更多的資料和資料，避免模糊的直覺判斷，無論是否要進行下一步分析，都要提出有理有據的建議。
在決定需要進行有限元分析後，對即將要進行的分析的理論和本質要有深刻的認識，對自己所可能使用的程式的能力也要心中有數，避免不合理和不切實際的分析計畫。運用理論和經驗上的判斷，決定計算的模型、規模和型別。能夠用盡可能簡單的模型，盡可能短的時間得到解決問題所需要的分析結果是在制定分析計畫中的基本原則。
熟練的運用商業有限元程式進行有限元分析，需要對程式有深刻的認識，做到每輸入乙個引數都清楚知道這個引數的意義和作用，這其實也需要理解有限元和力學的理論，僅僅熟悉程式的介面是不夠的。
獲得分析結果後，問題並沒有解決，設計和生產部門需要的是簡單有效的結論和方案。能夠從紛繁複雜的資料中尋找問題的解決方案，需要的仍然是理論和經驗。
下面我將分三章更詳細的談談作為乙個合格的分析工程師在應該具備那些理論知識、如何和怎樣使用那些程式，同時介紹一些通用的工程經驗。
隨著有限元在工業領域的普及，fea成為cae的重要組成部分，同時也帶給大家乙個感覺，cae嘛，當然是computer重要。說到這裡，我想到乙個人，就是我碩士時的導師，作為北大數學力學系的畢業生，在60年代分配去做反應堆工程，作了一輩子的核裝置力學分析。他到這個研究院後，開始主要是手算解決力學問題，然後是從打孔計算機開始程式設計計算，然後從sap4，adina用到了sap84。
在我入學時，計算工具已經是ansys5.4和marc7了，作業系統也變成了unix，他已經不會這些工具了，但是在日常的分析工作中，遇到問題時，無一不是他解決的。他給我說的一句話，至今讓我受益。
"無論用什麼程式，要清楚你輸入的每乙個引數的來龍去脈"。正是這樣，他得以幫助我們解決分析中遇到的問題。透徹的了解所分析問題的理論基礎是做乙個分析工程師所必須的條件。
大多數公司對有限元分析工程師的基本學歷要求都是工學碩士。拋開目前國內人才市場學歷貶值的因素不談，我覺得這個要求是非常合理和必要的。因為進近些年，在大多數的工科院校裡，除了工程力學專業外，很少在本科階段開設有限元理論的課程，另一些做有限元分析的必要理論課程，如彈性力學，塑性力學，變分理論也多在碩士階段才開設。
因此有時看到一些公司在招聘有限元分析工程師時，學歷要求僅僅要求大專或本科，便覺得有些懷疑。並非學歷歧視，只是覺得如果要以大專或本科的教育背景，可能需要做更多努力才能勝任這樣的職位。
作為乙個分析工程師到底需要什麼樣的理論基礎呢，也許有人覺得過分強調理論的重要性有些吹毛求疵了。在這一部分中，將系統介紹一下分析工程師必須具備的理論知識，限於本文的寫作目的，本章不會涉及細節的理論。在未來的寫作中，我計畫將分別來對本章提到的學科和課程進行詳細的講解，對自己所學也系統梳理一遍。
在大學中，我們首先學到的是數學，對於有限元分析，數學同樣是最基礎的了。除了對微積分有深刻認識外，由於在力學領域會涉及到較多的偏微分方程，應此對數理方程應該了解，同時，由於有限元分析是數值計算方法，矩陣論和計算方法作為數值計算的基礎，是必須要掌握的。另外的便是變分方法和復變函式了，對於有限元分析工程師，個人認為這兩門課程不是必須的，因為對於大多數工程力學分析問題，已經有現成的變分過程可查了，有一點變分的知識就好了。
在大學中，我們首先學到的是數學，對於有限元分析，數學同樣是最基礎的了。除了對微積分有深刻認識外，由於在力學領域會涉及到較多的偏微分方程，應此對數理方程應該了解，同時，由於有限元分析是數值計算方法，矩陣論和計算方法作為數值計算的基礎，是必須要掌握的。另外的便是變分方法和復變函式了，對於有限元分析工程師，個人認為這兩門課程不是必須的，因為對於大多數工程力學分析問題，已經有現成的變分過程可查了，有一點變分的知識就好了。
如何成為合格的設計師
2010 07 26 15 54 什麼是平面設計?1 用一些特殊的操作來處理一些已經數位化的影象的過程。2 它是集電腦技術 數字技術和藝術創意於一體的綜合內容。什麼是平面設計?如果你對平面有興趣可以看一下面的這篇文章，告訴你什麼叫平面設計，怎麼做平面設計，讓你對平面設計這個行業有乙個清晰的認識，當然...
如何成為合格的機械設計師
摘要 在人才專業化高速發展的今天，素質決定著乙個人的事業成敗。與其說如何才能成為乙個合格的機械設計師，不如談談乙個合格的機械設計師需要具備哪些關鍵的素質。關鍵字 人才素質機械設計師 工程師所從事的勞動是以腦力勞動為主的創造性勞動。因此，乙個優秀的工程師所必備的基本素質主要包括知識 技能 思維 實踐和...
如何成為一名合格的員工如何成為合格員工
如何才能成為一名合格的員工 要想成為企業一名合格的優秀員工，必須具備忠誠 敬業 服從 主動 奉獻的員工精神。一 要具備對企業絕對的忠誠和責任感，要有乙個良好的工作心態。在社會 在企業要端正心態，擺正位置，誠誠懇懇做人，踏踏實實做事，增強自身素質，提高自身業務水平，進一步增強社會適應性，工作上增強主動...