随着计算机技术的迅猛发展以及软件能力的持续提升，数值模拟技术取得了飞跃性的突破。在此期间，科研人员成功构建了头部、大脑以及血管等模型，这些模型被广泛应用于头部损伤机理的探索以及防护方法的研究。
有限元法在人体组织损伤机理的研究领域占据着举足轻重的地位。然而，鉴于人体组织结构错综复杂，构建具有高度生物仿真度的有限元模型，成为了有限元计算进程中亟待攻克的首要难题。与此同时，有效解决数值模拟里高度非线性以及流固耦合等问题，亦构成了有限元模拟的核心关键。
那有限元究竟是什么呢？
有限元分析(FEA)是一种用数学近似方法模拟真实物理系统的方法。该方法利用简单相互作用的元素，即单元，来构建模型，并用有限数量的未知量来逼近真实系统中无限数量的未知量。这种技术可用于模拟几何形状和载荷工况，以帮助理解真实系统的行为。
有限元分析是一种将复杂问题简化的数值分析方法，它将问题分解成更小的子问题，并假设每个子问题有简单的解。然后，通过将这些简单解组合起来，可以推导出整个问题的解。这种方法有助于处理一些复杂的物理问题，如结构平衡问题。
虽然这个解并非准确解，而是一个近似解，但是因为实际问题被简化，所以它变成了一个比较方便的解决方案。由于许多现实问题的复杂性，很难得到准确解，而有限元方法具有高计算精度和适应各种复杂形状的能力，因此成为有效的分析工具。
有限元的概念早在几个世纪前就已经出现，并在实践中得到了应用。例如，通过使用多边形（由有限数量的直线单元组成）来逼近圆，可以计算出圆的周长。然而，作为一种系统的方法，它的正式提出则是最近的事情。
有限元法，最初被称为矩阵近似方法，广泛应用于航空器的结构强度计算，其方便、实用、有效的特点吸引了众多从事力学研究的科学家。
有限元求解问题的基本步骤通常为：
第一步：问题及求解域定义
第二步：求解域离散化
第三步：确定状态变量及控制方法
第四步：单元推导
第五步：总装求解
第六步：联立方程组求解和结果解释
并且妥善完成单元网格的细致划分。而到了后置处理阶段，核心任务转变为对分析所获结果展开采集与处理操作，以此让用户得以便捷地提取所需信息，进而清晰透彻地了解计算结果。
