當前有限元計算主要用于零部件的分析。包含所有零部件的整體模型分析受硬件、軟件的限制，較少采用，但這是未來應(yīng)用的趨勢。零部件為整體模型中的一部分，邊界條件受整體的影響；當把零部件從整體中分割出來分析時，邊界條件往往難以確定，致使仿真結(jié)果誤差較大。同時有限元分析中用戶特別關(guān)心的區(qū)域，如應(yīng)力集中區(qū)，網(wǎng)格太疏不能得到滿意的結(jié)果，而對于這些區(qū)域之外的部分，網(wǎng)格密度已經(jīng)足夠。因此采用局部區(qū)域網(wǎng)格細化法的子模型技術(shù)，既可以保證整體分析的可運行，又能精確地分析局部細節(jié)的仿真結(jié)果。

子模型基于圣維南原理（Saint Venant），即如果實際分布載荷被等效載荷代替以后，應(yīng)力和應(yīng)變只在載荷施加的位置附近有改變。這說明只有在載荷集中區(qū)域才有應(yīng)力集中效應(yīng)，如果子模型的位置遠離應(yīng)力集中位置，則子模型內(nèi)就能得到較精確的結(jié)果。子模型方法采用的切割邊界法就是把子模型從整個較粗糙的模型分割開，整體模型切割邊界的計算位移值即為子模型的邊界條件。子模型必須要求切割邊界遠離應(yīng)力集中區(qū)域，如果不進行驗證，子模型結(jié)果無法確保準確。

隨著網(wǎng)格加密，應(yīng)力始終增加，以至趨于無窮大的現(xiàn)象稱為應(yīng)力奇異。注意應(yīng)力集中不等于應(yīng)力奇異，但是應(yīng)力奇異的地方一定存在應(yīng)力集中。

應(yīng)力奇異是由集中載荷、邊界條件、模型的光順性、材料的光順性等原因造成的。但是實際問題中，模型奇異點處的應(yīng)力不可能是無窮的。如何消除應(yīng)力奇異？如果有限元模型固定，則應(yīng)力奇異點也固定，通過計算不可能消除：要消除的話，只有將拐角模型改為圓角、將集中力改為很小區(qū)域載荷。利用子模型，可以較容易地完成上述操作。

因為子模型基于圣維南原理，所以要求子模型的切割邊界必須遠離應(yīng)力集中區(qū)域。必須通過比較子模型切割邊界上的結(jié)果（應(yīng)力等）與整體模型相應(yīng)位置的結(jié)果是否一致來驗證。如果結(jié)果符合，證明子模型切割邊界的選取是合理的：如果不符合，則需要重新定義切割邊界重新生成和計算子模型。

如果切分出的子模型中沒有包括整體模型的邊界條件區(qū)域，則不需要加載任何邊界條件。

如果切分出的子模型中包括了整體模型的邊界條件區(qū)域，則還需要加載邊界條件。