有限元计算如何解决工程中的实际问题呢，下面举个例子说明有限元的应用。
一个生活中很常见的例子，我们在酒店应该都见过，大的餐厅大堂里，有时候为了照顾客人的隐私，会用隔断将客人遮挡起来，那么这个又高又薄的隔断门就是本篇要举的例子。
可以看到，这个隔断门是又高又薄的，感觉很脆弱，那么万一一阵风刮来，晃晃悠悠的会不会掉下来呢？或者会不会摆起来碰到人呢？那么设计者就要考虑这个风险，要通过计算去校核隔断门是不是会出现这种情况。
下面是一个真实的案例，通过计算、校核之后，能看到隔断门是非常安全的，那么我们来看看是怎么计算的。
l 工况描述
隔断门处于关闭的时候，隔断门下方的地针插入下部安装在原结构上的地针座中。有风荷载时，地针承担风荷载；无风荷载时，地针不受力。上部由轨道及连接结构将风载荷传递至土建结构。
图1 关闭状态
l 荷载
荷载：幕墙及框架自重=1.98kN，风压W=±1.4kPa，地震载荷F=0.7kN。
自重设计值：1.65X1.2=1.98（kN）
移门单元体面积：1041X3900=4.1()
风压设计值：W=±1.4kPa
地震载荷设计值：F=0.28GX1.4=0.28X165X10X1.4=0.7（kN）
l 隔断门强度
图2 隔断门
如图2所示，隔断门主要由50X50X4的方管组成的框架结构承受载荷，并由上部吊轮传递载荷至轨道，下部地针传递载荷至地面。
使用软件进行模拟计算：
如图3所示：A为水平地震载荷；
B为自重载荷；
C为风载荷；
D,E为吊轮约束；
F,G为地针约束；
图3 框架载荷及约束
图4 最大应力
图5 最大变形
图6 吊轮支反力1
图7 吊轮支反力2
图8 地针支反力1
图9 地针支反力2
主要构件材料：
50*50*4方管：Q235-B，f=215MPa
计算结果：
最大应力：161.44MPa<215MPa 满足要求。
挠度极限值：l/250=3900/250=15.6
最大变形：2.85mm<15.6mm 满足要求。
地针最大支反力：1.24kN
l 地面地针节点
图10 地针节点
地针直径：Φ20mm
地针材料：316不锈钢, f=178MPa；
自由端长度：30mm
抗弯截面模量：Wx=785
弯曲应力：σ=(1240*30)/ Wx=47.4 (MPa)
σ< f=178 MPa; 满足要求。
l 型材路轨节点
如图11所示，隔断门通过两组吊轮在型轨道吊挂，截取1240mm长度的轨道段进行建模分析；
载荷及约束（见图12）：
A为固定约束；
B为固定约束；
C,D为水平载荷（由图6、图7所得）；
E,F为竖向载荷（由图6、图7所得）；
图11 平面尺寸
图12 载荷及约束
图13 型材轨道应力
图14 工字钢应力
主要构件材料：
HW100X100X8X6型钢：Q235-B，f=215MPa；
型材路轨：6063-T6, f=150 MPa
计算结果：
工字钢最大应力：60.0 MPa
型材轨道最大应力：28.0 MPa
< f=215 MPa; 满足要求。
< f=150 MPa; 满足要求。
l 螺栓连接节点
单个吊轮在螺栓下方时，一组螺栓的受力为最大，平面图见图11。
图15 受力状态
螺栓性能：
螺栓类型：普通高强螺栓8.8级
螺栓大小：M10
螺栓有效受力面积：56
普通螺栓强度设计值：，
设计拉力：170X56=9.52（kN）
设计剪力：140X56=7.84（kN）
计算结果：
弯矩：1.1X0.047=0.052（）
弯矩对螺栓的拉力：0.052/（0.057/2）=1.8（kN）
轴向最大拉力：1.02 1.8=2.82（kN）
水平最大剪力：1.1 kN
2.82 kN <9.52 kN; 满足要求。
1.10 kN <7.84 kN； 满足要求。
l 焊缝计算
吊轮在此处焊缝正下方时焊缝受力最大。焊缝为三级角焊缝（如图16所示），焊脚高度为8mm。
图16 焊缝节点1
D_y使焊缝产生切应力， D_y产生的弯矩使1号焊缝剪切力减小，2、3、4号焊缝剪切力增大。D_z使焊缝产生拉应力。
焊缝参数：
焊缝强度设计值：ft=160MPa
焊缝总长：100X4=400（mm）
焊脚高度：8mm
焊缝面积：400X8=3200（）
焊缝处的弯矩：M=1.1X0.197=0.22（）
弯矩产生的剪切力：M/0.1=2.2（kN）
最大剪切力：= 3.3（kN）
最大拉力：=1.02 kN
σ＝N/(0.7×hf×Lw)
式中 N 焊缝承受的拉力
hf 焊缝的高度
Lw 焊缝的长度
0.7 折减系数
σ 垂直焊缝的应力
σ＝N/(0.7×hf×Lw)=1020/(0.7X400X8)=0.5（MPa）＜160 MPa 满足要求。
τ＝V/A
式中 V为焊缝承受的剪力
A为焊缝的面积
τ为沿焊缝长度方向的剪应力
τ＝3300/（0.7×3200）＝1.47（MPa）＜160 MPa 满足要求。
图17 焊缝节点2
D_ y产生的弯矩使焊缝左半边部分拉力增大，右半边部分拉力减小，焊缝计算面积为总面积的一半。
焊缝总长：100X2=200（mm）
焊脚高度：8mm
焊缝面积：200X8=1600（）
焊缝处弯矩：M=1.1X0.147=0.16（）
弯矩产生的拉力：M/0.05=3.2（kN）
最大剪切力：= 1.1（kN）
最大拉力：=1.02 3.2=4.22（kN）
σ＝N/(0.7×hf×Lw)
式中 N 焊缝承受的拉力
hf 焊缝的高度
Lw 焊缝的长度
0.7 折减系数
σ 垂直焊缝的应力
σ＝4220/(0.7×800)=7.54（MPa）＜160 MPa 满足要求。
τ＝V/A
式中 V为焊缝承受的剪力
A为焊缝的面积
τ为沿焊缝长度方向的剪应力
τ＝1100/（0.7×1600）＝0.98（MPa）＜160 MPa 满足要求。
由上述的计算可以看出，对隔断门各个部分的强度、变形都做了计算，还有螺栓、焊缝等等，可以说每个部位都是满足要求的，这样，我们的业主和客户在使用隔断门的时候才会很放心。
这就是有限元计算在实际中的应用，本篇中的隔断门的主体的分析，型材路轨的分析都用了有限元计算，这些计算如果要靠人力去计算是非常复杂而且计算量非常大，并且容易出错，这就是有限元计算的价值所在。
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