Da sempre gli ingegneri si sono affidati ai calcoli per il dimensionamento e la verifica delle loro opere.

In termini matematici, ogni fenomeno fisico è governato da equazioni differenziali. Per quanto la scienza abbia stabilito la forma effettiva di tali equazioni sin da tempi preindustriali, tali equazioni sono difficilmente risolvibili in forma chiusa ed esistono ancora poche soluzioni analitiche, limitate ai casi geometricamente più semplici.

Conseguenza di tale limite è stata l'adozione di specifiche regole di progettazione semi-empiriche, validate per ciascun settore di applicazione in base alle esperienze maturate in lunghi anni di prove. L'approccio classico si avvale quindi di formule matematiche semplificate per affrontare anche i casi ingegneristicamente più complessi; pur mantenendo ancora la sua validità ed affidabilità tale metodo manifesta anche i propri limiti. Al fine di compensare la generalità delle ipotesi che stanno alla base delle regole di progettazione e la peculiarità della struttura da verificare, si procede per sicurezza in maniera sovraconservativa, prevedendo infine la realizzazione di costosi ed esaustivi test finali.

La disponibilità di computer sempre più performanti hanno spinto i matematici e gli ingengeri del software a sviluppare e rendere fruibili metodi di analisi numerica in grado di risolvere le equazioni differenziali di campo in continui di forma complessa. Il Metodo ad Elementi Finiti, uno dei metodi più versatile e diffuso,discretizzando il continuo in un numero grande ma finito di elementi geometricamente semplici, consente la derivazione di equazioni adatte ad essere risolte da un calcolatore; il calcolo delle grandezze coinvolte nel fenomeno fisico in esame è quindi reso possibile virtualmente senza limiti alla complessita geometrica del campo.

Oggi le nuove tecnologie di modellazione al CAD tridimensionale unite alla affidabilità dei codici ad elementi finiti, offrono la possibilità di modellare virtualmente un componente od un sistema e di prevederne la producibilità ed il comportamento reale sotto l'azione di sollecitazioni di natura statica, dinamica, termica o fludodinamica.