安全与节能已经成为现代机械工业的重要主题。任何设计机械重要零部件都是以保证安全为前提条件的，所以，现代机械工业的首要原则就是保证结构性能的安全性。
目前，产品设计一般分为两种：一种是传统设计方法（经验设计法），另一种是现代设计方法（有限元分析计算法）。由于传统的设计方法所依靠的是经典的经验公式，需对产品结构做大量的简化以便进行分析，所以它带有一定的盲目性，也不能对产品结构的应力分布及刚度分布进行定量分析。因而达不到产品优化设计的目的。
随着现代计算机技术的飞速发展，有限元法已经发展成为一个十分重要的工程计算方法，应用范围也越来越广。现代设计方法，即有限元分析法，使用有限元分析软件CAE软件和CAD软件，两者并用，使设计水平发生了质的飞跃。不仅减少了设计成本，缩短了设计和分析时间，产品和工程的可靠性也得到了提高，还能在制造产品前预先发现潜伏的问题，进行各种模拟试验，减少了试验时间和经费，此外，还能进行机械事故分析，查找事故原因。
通过本课题的研究，可达到如下目的：
（1）学习SOLIDWORKS，ANSYS软件，建立产品结构的三维实体模型和有限元模型，为有限元技术在产品优化设计中的应用奠定基础。
（2）对所研究的产品进行静态特性分析，为产品的轻量化设计提供理论支持。
