2025新年礼物：有限元分析新手高效学习指南，包含各学习阶段心态建设与调整
读书使人充实，讨论使人机智笔记使人准确，读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，科学使人深刻，伦理使人庄重，逻辑修辞使人善辩。凡有所学，皆成性格。在有限元分析学习过程中，我发现很多时候学习者无法坚持下去的原因并不是单纯技术上的难度，而是在学习过程中心理层面的煎熬和摧残，对学习者的打击才是更致命的。很多时候，学习者通过网络上得到的认知和实际正在经历的认知形成了强烈的反差，导致对自身的怀疑、迷茫。所以我要告诫各位学习者，大家在学习过程中的体会才是真实的，而很多外部信息除了给各位带来焦虑和无助，并不会起到实质性的帮助，所以我用了3天时间，码了8500个字，就是想和大家说说真实情况的有限元分析学习是怎么样的。
在阅读正式开始之前，我建议大家调整下心情，选择一个相对安静的环境，放下手中其他在做的事情，然后给这篇文章大约留出20-30分钟左右的时间进行慢速阅读（如果配合关联阅读的内容，可能需要1小时左右的时间），尤其是计划要开始学习或者正在学习有限元分析陷入迷茫的同行，我相信这篇文章会为大家接下来的学习准备和规划带来很多帮助。
- 为什么要学有限元分析，是因为自己想学，还是被外部工程师提升学习的压力所逼迫，还是因为网上大家说的比较多的关于学会用有限元分析的好处，又或者是领导需要有人学会分析来解决企业问题？
- 学会了有限元分析之后期待获得什么，进入更好的企业，加工资还是为形势所逼不想被社会淘汰？
- 目前了解到的有限元分析相关信息的渠道是怎么样的，软件公司、培训机构、从业人员还是公 众号？获取的信息是统一的居多还是相互矛盾的居多？
- 目前了解到涉及有限元分析的岗位普遍是怎么样的，自身的基本条件是否合适，比如学历、专业、工作经验等？
- （如果您已经在学习有限元分析）过往的学习是否达到了原本的预期，超过或者低于预期多少，这种预期上的差距是否能够接受？
为什么我要大家思考这几个问题，因为我发现很多学习者在开始学习有限元分析的时候是盲目、焦虑且混乱的，导致学了一段时间之后，发现一些现在根本理解错误或者现实和信息完全矛盾的时候，各种负面情绪和想法就会涌现。所以以上问题可以让我们对自己学习有限元分析有一个重新的认知。当我们认为以上几个问题已经想的差不多了，或者仍有一部分读者虽然在很努力尝试整理清楚，但仍旧一片混乱的，这没关系，大家可以继续往下阅读，接下来的内容可能可以帮我们重新整理思路。这篇文章是基于本人十多年来接触的成千上万有限元分析学习者在网络上的学习状态，现实中和广大同行的交流，多年来观察职场学习仿真的工程师发展状态，软件行业及机械行业的发展情况，并基于自身的学习发展体会，归纳整理出来的一份基于普遍性的有限元分析学习方法的情况总结，尤其是在学习各阶段心理层面的建设是本文关注的一个重点方向。在讨论学习方法之前，大家必须对以下三种学习状态进行重新的理解和思考：- 对学会有限元分析后的美好憧憬。专职有限元分析工程师在我看来确实是个美好的岗位，而且有着不错的待遇，这是不可否认的事实。即使没法做专职仿真工程师，在我们行业学会有限元分析对于提升竞争力和职业发展是非常有帮助的。但是现实情况却是因为目前各种外部原因，很多同行对于有限元分析期待的技术回报值远远超出正常水平，导致很多时候技术价值无法达到同行最初的预期，这种心理落差很多同行好像并没有办法接受。
- 有限元分析学习进度缓慢。多数同行多年来学习工作的状态基本上是：多少软件看一眼就会，多少设计听一遍就能理解，很多工作上的难题即使第一次遇到可能也就花几天时间解决，于是大家对自身的学习能力和解决问题能力建立了极强的自信心。虽然很多同行嘴上总是说技术学习是日积月累的过程，但实际上却是如果说某一项技术学习花了几天都还没掌握，说出来都觉得是一件丢人的事情。但是很遗憾的是，这种情况在有限元分析学习上并不成立，有限元分析学习对于我这种资质平庸的人来说，将是一次自信心摧毁和重建的过程。所以这点大家一定要有心理准备，坦然接受这一过程，这也是我们重新认识自身能力的很好的机会。而且我很遗憾的告诉大家，这些年来我确实没有遇到过所谓有限元分析自学速成的案例。
- 忘记前辈指导的学习模式。现实情况是除个别企业团队能够提供一些指导，但是实际也非常有限，并不会对学习进度产生太明显的影响。所以千万不要认为自己身边没人讨论指导，所以自身的学习环境不如别人的想法，这会对之后的学习产生很大的负面情绪影响。事实上绝大多数的学习者学习有限元分析最开始的前几年都是自学为主，身边也没有懂有限元分析的人，而且很多时候我真的认为身边最好是没有自称懂有限元分析但是不怎么做有限元分析工作的人，因为从网络上看这类人除了能够带偏大家和提供负面情绪之外几乎没有太多实际作用。
以上三种基本情况我认为大家可以提前思考整理下，在实际学习过程中尽量避开这些情况所带来的影响。实际上这三种情况的变化很多，我们无法一一举例，比如第二种情况就有一种比较典型的现象，目前有很多自称易学易用的有限元分析软件，很多学习者学到一定阶段就会质疑是不是自己软件选择有问题，所以大家要提前做心理准备。其实这三种情况做一个归纳就是学习者前期对有限元分析学习心理上的准备过于乐观，导致实际学习过程中因为各种困难导致负面情绪加重，情绪逐渐积累最终放弃学习。
对于大多数自学者来说，有限元分析绝对是一门需要长期学习的技术，本文所建议的高效学习方法也是基于1年的时间规划。所以大家一定要针对自身的情况评估是否需要选择这一门技术，比如工作强度、学习状态和时间等。当然有一种快捷的方式就是通过专项培训快速提升，这种方法不做专门讨论，但是有一点大家需要清楚，即使通过专项的培训学习之后的很长一段时间，反复强化练习也是非常必要的，不然很快就会完全忘记，甚至比那些自学的同行忘得更快更彻底。有限元分析一旦学成，无论学历是否足够，给到大家的回报肯定是不错的。但是何为有限元分析的学成，我之后会提到。实际上大家都清楚在技术学习中存在一类同行能够快速记忆一些生僻的名词或者专业的语句，但实际上并不精通技术的情况。这种现象在有限元分析中非常常见，我并不想批判这种现象，但是我要告诫很多正在学习的新手，对于有限元分析的学习提前预防这种同行对我们学习造成的负面影响非常重要，尤其是学习者在经历了一段时间的自学之后，再接触了这些浮于表面的同行，他们往往会表现出一种轻松且随意的学习态度，造成一种很快学习掌握的假象，这种时候很多认真学习的同行反而觉得这些名词自己都不理解，之后会开始犹豫质疑自己的学习方法和学习资料，甚至于软件的选择等等。大家千万要注意，忽略这些人对自己造成的影响非常重要，如果我们真的感受到这类人对我们学习的自信心造成了影响，我建议大家可以稍微停一停，先想清楚再继续学习（这种现象可以参看本人所写的一篇文章《有限元中的“伪高配状态”》）。有些学习者会说一种高效学习现象，这在很多技术学习中也非常普遍，就是依样画葫芦：按照一个类似产品的类似分析案例，然后自己就这么跟着做出来，然后将同样的方法复现到自己的工作中就行了。然而有限元分析的魅力也在于此，很多传统的技术学习方法在有限元分析面前都是失灵的，依样画葫芦这种方法就是其中的一种。非常多的同行都努力尝试过用这种方法去学习有限元分析，但是最终几乎都失败了。如果有人能够在一开始学习的时候就放弃这种想法和方法，应该会对有限元分析学习带来帮助，但是我也相信肯定有人还是会尝试使用这种方法，尤其是那种临时被领导或者老板PUA，完全没有基础但是幻想几天能够学会一个简单分析的人必然是要去尝试的（这类事件我已经在很多文章和直播中提到过，在我的认知里这种临时学习技术赶鸭子上架的事情绝对不可能轮到我头上，所以在我的世界里这种事情基本不存在）。所以我没法阻止大家去尝试，但是我希望大家记着文章中所说的内容，等事情过后或者到了某个无法解决的时间节点，回头能想起我这段文字即可。接下来还有一点内容可能和一些大佬观点不太一样。很多仿真工程师是非常有责任心的，很多设计同行也是非常有责任心的，所以在网上经常会遇到前辈告诫初学者，在没有把握的情况下不要随便去分析产品，这是一种不负责任的表现。但是对于这种建议我有着不太一样的观点。如果是一位专职仿真岗位的成熟分析工程师，那如果分析错了，那确实是仿真工程师的责任，但现实情况却是很多时候企业刚建立仿真团队或者因为甲方需要临时安排设计工程师学习仿真，这时候我觉得被临时安排的工程师没有必要担心准不准的问题，老板或者领导都把这件事当儿戏，责任根本不在于工程师，如此好的练手机会为什么要错过呢？不仅这事不用担心，回想所有的技术成长，哪门技术不都是在类似的情况下，慢慢成长起来的呢？凡事都有第一次，所以工程师的成长，企业本来就需要承担必须的义务和责任。当然，这只是站在某一种特定情况下的观点，实际情况大家需要基于现有的企业环境，和同事领导的相处关系，产品应用的环境和安全性要求多方面考虑，提前想清楚：如果这种机会出现了，基于我们自身的真实情况该怎么应对分析工作？以上几点大家可以在学习之前想清楚，当然大家也可以参考一些别的观点，毕竟一家之言难免有所纰漏，然后再正式进入有限元分析的学习，一旦开始学习，就要做好前方都是艰难险阻的准备，因为接下来将进入的是我们行业学习难度最大的技术方向之一。之前我已经说过，有限元分析的学习不存在真正意义上的高效，这也恰好是有限元分析技术价值所在，因为这个天然的时间门槛就将阻拦很多同行进入仿真相关行业。所以大家可以想象下，如果投入一年的时间坚持下来，这门技术将成为自身一个非常强有力的竞争手段，性价比应该是很高的，尤其是目前有部分技术人员没有一门属于自身的技术手段，有限元分析是比较好的选择，而且有限元分析技术比较安全，现在很多人在讨论关于AI的问题，我个人理解在10年内，有限元分析想实现AI的难度应该是比较高的。这个阶段学习的重点是：千万不要去纠结为什么，凭借我们多年来强大的背书能力强制记忆一些事情即可。这个阶段最好的学习方法就是找一套系统的基础教学视频，就一套足够了，从头到尾学下来，最多再快速复习一遍。一般情况下，现在的教学视频基本包含了软件操作和基本的力学概念，如果没有，那也没关系，依靠网络信息搜集基本能把基本概念都看一遍。千万记住，宁可找一套垃圾视频看完也比整天原地踏步在网络上找人推荐所谓的好视频更重要。这个阶段只要确定自己要使用的软件和需要分析的物理场，不用管产品和分析的细节方向，视频越基础越好，将一套基础教学视频完整看完。这个阶段其实难度不大，担心的两件事情一个是在纠结软件选择，一个是在纠结学习视频。对于在校学生和硕士毕业的工作人员，无脑选择ANSYS或者Abaqus就行（本人的ANSYS基础学习视频链接），如果部分同行自认为自己基础一般，但是想先尝试下有限元分析学习的，Solidworks Simulation也是不错的选择（本人的Simulation基础学习视频链接）。有些同行会说这软件行不行，虽然我基础不太行，但是听说这软件不够好。我想说的是你要是这软件都学不会，那些所谓的再好的软件和你也无缘，直接退出就行了，都不用浪费时间。这个阶段总时间预计50小时以内，最好能在30小时的时间内完成。对于学生来说这个阶段要在2周左右的时间完成，对于已经工作的人员来说差不多一个月的时间完成，把时间留给后面几个阶段。大家不要觉得这个时间很长，我们可以做个计算全套视频时长假设在20小时左右，一套视频看完跟着学一遍，差不多就30小时左右，如果再复习一遍基本上50小时就没了，所以合理规划预期的时间对于之后学习信心的建立非常重要。这个阶段需要有一些针对性，但是也不要期望能够找到教会自身产品分析的视频，目前市面上基本不存在这种视频，在这里我也要强调一个关于有限元分析的学习方法：实际自己要做的分析可能借鉴的分析方法来源于多套其他产品视频和资料的组合，比如自己要分析的是海上钢结构支架的振动问题，实际借鉴的可能是起重设备的网格划分、车架底盘的振动分析以及海洋平台的振动标准规范解读，这不是个别现象而是非常普遍的现象。所以如果阅读者对这件事情没法理解的，我建议这里大家做个记录，事后专门去查询思考下这问题到底是为什么，具体原因我就不展开说明了，但是记住，这是有限元分析学习客观存在的普遍现象。而且不太可能这些组合的视频都是高质量的，很有可能视频中很多内容对自己的分析并不适用。当下只能尝试记住，在后面的阶段重新思考整理，并找到适合自己的设置方法。这个阶段是进一步通过视频学习软件操作和补充一些基本概念。如果大家能够在这个阶段尝试使用自己的模型进行分析也是可以的，但是对于大多数学习者来说不需要抱太大的希望，基本上分析不出结果或者分析出来的结果也是错得离谱。这个阶段总时间预计50小时以内，最好能在30小时的时间内完成。对于学生来说这个阶段要在2周左右的时间完成，对于已经工作的人员来说差不多一个月的时间完成，把时间留给后面几个阶段。前两个阶段的学习不需要上网交流，就自己学，尽量排除外部干扰。到当前第三个阶段，作为整个学习的基础部分基本就完成了，接下来花1-2周左右的时间整理下已经基本掌握的内容以及遇到的问题，顺便上网查一些资料，和前辈交流重拾下信心。如果在这个时期在心理上出现动摇、焦虑或者质疑的情绪，也要及时调整。在这一阶段我们可以基于自身设计的产品或者一些典型的设备选择一些有特点的零件，比如结构复杂的铸件网格练习，各种不同类型的边界条件加载的零件等等，针对第一第二阶段所学的内容进行一些基本的分析，这些分析仅仅作为之后的热身以及之前视频内容的补充，即使完成不了最终的分析计算也不是那么重要，主要就是看自己能够理解到什么程度。这个阶段总时间预计50小时。对于学生来说那这个阶段肯定是3周以内，对于已经工作的人员来说差不多1个半月的时间完成。这个阶段就是要针对自身产品的需求去做分析。说起来就这么几个字，但是过程我相信会让绝大多数人经历之前从未经历过的学习状况，煎熬，不断的自我怀疑和重复学习的低效状态。以我自身的感受为例，在没有学习有限元分析以前我从未经历过这样的过程，而经历过后就发现以前好多困难看上去就不那么难了。这一阶段很多同行会将希望寄托于各种外部学习途径，比如自媒体和技术交流群等，毕竟多年来我们都是这么过来的，也确实学成了其他技术。但是有限元分析基于这种方法可能会非常困难，实际学习过程大家会发现网上的资料和大佬们多数建议都无法产生实质性帮助，我们必须依靠大脑将这些乱七八糟的信息进行整合理解然后推测出原因，这一过程俨然成了逻辑推理。分析过程中可能每一个看似非常小的问题都会困扰我们1周甚至更久的时间，而这个过程有什么好的办法吗？没有，只能靠时间硬堆，当然好的思考习惯、学习能力在这个阶段确实会产生很大的帮助，通过这个阶段也可以好好证明下自己的真实自学能力到底有多强。这里我给大家一个可能很多人根本听不进去的建议：不管多痛苦，宁可放弃也不要回头继续学习第一阶段和第二阶段的内容，相信我除了浪费时间根本没有任何意义，我遇见过很多同行在这种过程中反复学习了5年甚至更久的时间，最终还是一无所获，但是针对这种学习方法大家有一个非常美好的词汇，叫做循序渐进，但在我看来换成另一个词更合适，叫做原地踏步。- 基本的前处理完成，包括模型修正、载荷边界条件设置、材料选择等等；
三个小过程我个人觉得第一个过程相对是最快速简单的，可能最多花上一周的时间就可以完成，但是这不代表设置都是正确的，也许到了第二第三过程会重新调整第一过程的内容，我只是说基本流程完成是没有问题的。后两个过程才是真正痛苦的开始，有限元分析最难的过程也就集中在这两个过程，如果这两个过程克服不了，基本上之前所学的内容都将毫无价值，所有努力也将功亏一篑。这两个过程大多数学习者首先要做好的就是心理建设工作，因为在这些过程中，我们将遇到各种困难，包括：- 网络交流过程中的答非所问或者答案并不符合我们的需要；
这两个过程绝对是身体和精神的双重摧残，但这是正常现象，或者这在我看来可能才是解决技术问题的常态，这两个过程独立思考是最重要的，如何排查错误原因，如何理解各种信息，这些都只能依靠自身的思考。多数学习者基本都卡在了这个阶段（关于这部分内容，大家可以关联阅读文章《有限元分析学习的重要流程之一，但是很多学习者学了好多年都没尝试过》）。我个人有个小建议，就是如果有条件拿出1000到2000左右的学习预算，真遇到这种难以解决的情况请网上大佬帮忙解决，红包以100元为一个单位，这将加快自身的学习速度。有人说我2000块钱不如买个视频学习效果更好，我可以很明确的告诉各位，视频学习肯定不如我现在建议的学习效果好。这个阶段估计会在100小时以上，因为这个过程除了学习可能还有各种挫败感和心态问题，坚持下来肯定不容易，大家必须找到调整自己心态的方式，对于学生来说那这个阶段预计在2个月左右，对于已经工作的人员来说差不多需要四个月的时间完成。对于多数以辅助设计为学习目标的工程师学到这个阶段就可以停下来了，接下来对于这些工程师来说只要定期利用分析模型练练手不要忘记，利用50个小时左右的时间练习3-5个模型，基本就不会再忘记。但是如果想走专职路线或者想进一步提升的可以看看第五阶段，当然我个人建议都学到这一步了，第五阶段大家确实可以尝试下，一旦突破那就是技术能力上的质变。我接下来要说的内容对于很多新手来说看起来是天方夜谭，这很正常，但是大家一定要清楚，很多优秀的仿真工程师都能够做到这种程度。在之前的四个阶段，仿真技术只是能够应付针对性的工作，并没有真正意义上学会有限元分析。如何评价学会有限元分析呢？一个非常简单的方式：任何一类产品需要做在某种特定物理场环境下的分析，在基本不借助外部资源的情况下能够独立完成分析，比如以有限元分析常见的结构问题为例，结构仿真工程师能处理各种产品的静态、模态、屈曲等各类问题，这样我们才能称之为学会了有限元分析，也只有这样才具备了专职仿真工程师的能力。于是很多同行会说这么一个事情：我一开始学的是静力学，但是结果到实际工作的时候变成了模态分析，我每个分析模块学过去别说1年，5年也不够。这里我又要说一个可能对大家的认知有所冲击的现象：一旦在结构、流体或者电磁场等大方向掌握了仿真技术，真正学会了仿真，对于某种特定的同类型物理场未接触过的分析模块掌握只需要几天时间，变换产品也是相同的情况，理论上换一个产品可能分析会变慢一些，但是绝对不会出现不会做的情况。所以这就是专职仿真工程师的真正能力，不仅如此，也许让专职仿真工程师做产品设计那是不太现实，但是看懂机械设计手册中很多计算公式都是比较容易的，行业标准中很多实验理论的内容也会很轻松，所以如果一位设计工程师能够因为学习有限元分析掌握到这些能力，那绝对是行业内的佼佼者。至于这个阶段，没有专门的时间限制，而且这一阶段即使明白想法也没用，需要依靠各种不同的产品类型和分析模块去训练，我大该是在工作到第三年才逐步开窍，而我们团队有一位小伙子，研究生毕业进入我们团队的时候已经基本具备这个阶段的能力了。从第一到第四阶段目前按照文章预期是8个月，但是这是非常理想的情况，实际情况很多同行会因为这样那样的耽误最终变成约1年的时间，所以这是很合理的预期。其实在这篇文章中，我有一件比较重要的事情没有提到，就是关于理论部分的学习，这部分内容可以参看文章《普通人有限元分析入门方法：基础理论学习篇》，这篇文章未来也会编辑到这套系列文章中，成为其中的一部分。除此之外，有限元分析学习中还有两个比较重要的能力也需要提升，但是眼下对于大多数学习者来说还是太早，所以我简单提一提，有心的同行可以提前准备和关注：- 沟通表达。有限元分析工作沟通成本非常高，但是这是正常现象，因为如何把专业问题和不了解的同行解释清楚，这绝对考验分析工程师专业能力的扎实程度，不要以为是因为别人不懂而不知道我们在说什么，很多时候我见到的情况是仿真工程师在汇报工作的时候真的不知道在说什么；
- 项目规划能力。这个能力我在一些文章中也提到过，我个人觉得这是我最擅长也是最有特点的能力之一，这种能力必须基于长期的技术训练后才有可能出现。
可能很多人总觉得我在劝退，其实恰恰相反，热爱一个行业并不是将这个行业美好光亮的一面展示出来而隐藏问题，这不是热爱，而是为了利益，最终受害的只会是我们这些从业人员和需要进入这个行业的从业人员。也许文章中我说的很多内容并不准确，但是我真的希望大家能从另一个角度看看有限元分析技术和仿真相关的行业，不希望大家盲目进入这个圈子，最后进入到骑虎难下的地步。更重要的是想给那些真心想进入圈子，有毅力和恒心的同行一点信心，在前进的道路上少一些干扰，提高他们进入的成功率；而对于不适合学习有限元分析的同行也有一个重新思考和审视的机会，是否应该换一个学习赛道，不要把时间和经历浪费在不适合自己的赛道上。今天是2024年12月25日，提前发一份新年礼物给大家，恰好还有5天左右的时间，思考下2025关于有限元分析或者其他技术的学习计划。
