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轻量化设计的基本前提是构件要满足使用要求，也就意味着在设计构件的时候要考虑到不同的失效形式。车身轻量化设计往往会采用薄壁细长的结构形式，因此，在任何情况下，都不能只考虑强度要求（材料失效），在更大程度上还要注意满足刚度要求，即变形不能超过允许的范围，而且必须确保结构具有足够的稳定性。这意味着，轻量化设计不仅要考虑到静态不稳定，如压弯、倾斜、凸起、击穿或者达到塑性载荷极限，还要考虑到动态不稳定的形式，如颤动或者参数谐振。因此，稳定性分析的概念在轻量化设计中有着特别的意义。
提示 轻量化设计工作中相当一部分时间消耗在轻量化单元及其结构的设计上。这些工作主要是用来去求解针对内力变量或者变形的微分方程或者方程组。随着高性能计算机的普及，实际工作中已经越来越多地采用仿真计算方法。
在简单的弹性理论微分方程解法的最底层，可以导入微分方法或者傅里叶分析法。但是在复杂的几何形状、多重载荷与实际边界条件同时出现时，这种方法常有其局限性。适用于此种情况的计算方法为有限元法（FEM）或者边界元法（BEM）。
迄今为止，在这些纯数值方法中，有限元法应用最为广泛。有限元法与边界元法最主要的区别在于，有限元可以描述内部与边界，而边界元只能计算边界。
有限元法是面向计算的方法，借助力学单元（梁、壳、板、块等）的储存，提供用于软件技术的汇编算法与解析算法。
有限元由其刚性矩阵标识，基于一定的变形假设条件（线性、正方形或立方形）；借助这些基本单元，建立起对应力学性能的结构，在结构中单元通过节点连接；在这个模型中，进一步导入力并考虑支撑上的节点；建立起一个大的线性方程组，通过计算程序求解该方程组；计算结果为节点的变形、应力与支撑的反作用力。
该方法具有近似的特性，其原因在于所选择的变形方程、几何轮廓不保真趋近算法的数字控制。尽管有这些局限，在绝大多数情况下，有限元法比解析法能更好地解决问题。