有限要素法（FEM）を使ったシミュレーションには、解析目的により様々な工学的な知識が必要です。
ここでは、有限要素法（FEM）を使う際の基本的な知識についてまとめています。
FEMのツールとして、FreeCADを使っています。
3D CADとシミュレーション
「製品の品質とコストの８割は、設計段階で決まる」と言われています。
3D CADやシミュレーションツール（CAE）を設計ツールとして活用することで、設計力を強化させることができます。
有限要素法（FEM）について
FEM（有限要素法）の要素とメッシュについて
FEM（有限要素法）により得られた解析結果を評価するために必要な、FEM（有限要素法）の基礎知識について説明しています。
- 有限要素法と要素分割（メッシュ）
- メッシュの種類
- メッシュと計算精度
- メッシュの細かさについての考察
変形量と応力のシミュレーション
設計で使う、FEM（有限要素法）による変形量と応力のシミュレーションの解析結果表示について説明しています。
FEMを使うための材料力学
材料力学
工学知識の中でも「材料力学」についての基礎的な知識は必須だと考えています。
材料力学の応力や変形についての基本的なことを説明しています。
FEMを使うための応力の基礎知識
応力とは何か
製品設計でよく使われるFEM（有限要素法）によるシミュレーションが、応力解析です。
設計者は、
- 使用する材料、製品の形状などの設計条件を満足できるのか
- 複数の設計案の中でどれがよいのか
などをFEMの応力解析で検証や比較をすることができます。
FEMを使ったり、解析結果を理解するために必要な応力についての基本的な知識について説明しています。
歪（ひずみ）とは何か
FEM（有限要素法）による応力解析に必要な材料特性には、ヤング率やポアソン比があります。
ヤング率やポアソン比についての理解を深めるためには、応力に加え歪（ひずみ）について理解することが必要です。
歪（ひずみ）についての基本的な知識について説明しています。
材料特性（ヤング率とポアソン比）
FEM（有限要素法）による応力解析に必要な材料特性には、ヤング率やポアソン比があります。
鋼材を例にヤング率とポアソン比について説明しています。
２つの応力、フォン・ミーゼス応力と主応力
製品設計でよく使われるFEM（有限要素法）によるシミュレーションが、応力解析です。
応力解析によく出てくる２つの応力、フォン・ミーゼス応力と主応力の基本的なことについて説明しています。
４つの応力（垂直・曲げ・せん断・ねじり）と２つの弾性係数（縦横）
モノづくりの設計では弾性係数や応力を扱いますが、弾性係数には縦と横の２つ、応力には垂直（圧縮、引張）、曲げ、せん断、ねじりの４つがあります。
連結金具のせん断応力を求める問題を例に４つの応力と２つの弾性係数について説明しています。
FEMによる解析の基礎知識：設計モデルと実物
設計者がFEMで応力解析などを行う場合、設計モデル（形状）と実物との違いなど、注意が必要なポイントについて説明しています。
解析モデルの簡素化が必要な理由と簡素化例
FEMで解析する場合3D CADの設計データ（形状モデル）を使うことが多いのですが、シミュレーションの目的に応じた解析モデルの簡素化が必要な理由などについて説明しています。
形状モデルと実際のモノとの違い
CADで作成する図面から実際のモノは作り出されます。形状モデルと実際のモノとの違いについて説明しています。
応力解析におけるモデル形状、荷重や拘束による特異点
FEM（有限要素法）解析で解析する際には、特異点に注意する必要があります。
特異点というと難しそうに聞こえますが、簡単にまとめてしまうと拘束や荷重を設定するときには、解析座標系の６自由度に注意する必要があるということです。
FEMモデルによる変位と応力解析結果の違い
設計者になるための知識として簡単な部品を設計することを例に、3D CADの形状モデル（図面）とリアルなモノ（部品）との違いや設計上の注意点について説明します。
設計に関する基礎知識
図面寸法と実寸の幅（公差）と公差の計算方法
図面を見て作られたモノの寸法はある幅（公差）に収まるように作られます。公差の基本的な知識についてまとめています。
初心者が参考にできる材料選択の標準はありますか？
材料や材料力学の本やセミナーは、設計初心者には少々難しすぎるようです。どんなことを知りたいかについてまとめています。
