数值模拟分析方法大致可以分为解析算法和数值算法(包括有限差分法、有限元法和边界元法等)两类。其中有限元分析与其他模拟方法相比功能最强、精度最高、解决问题的范围最广，是目前发展较为成熟的一类。有限元法是将弹性理论、计算数学和计算机软件有机地结合在一起的一种数值分析技术，由于这一方法的灵活、快速和有效性使其迅速发展成为求解各领域的数理方程的一种通用近似计算方法。有限元数值模拟技术作为最有效的工艺仿真技术之一，在产品优化设计、降低成本、缩短产品开发周期、预测成形缺陷等方面发挥重要的作用，在机械制造、材料加工、航空航天、能源等各个科学领域得到了广泛的应用。将有限元方法应用于轧制过程的理论研究不但可以节省实验费用，还且通过有限元分析还能够直观地解析各种工艺状态，是优化材料制备工艺最重要的计算工具之一。
      近年来，随着双金属复合技术的发展，有限元分析被越来越多的应用于金属层状复合材料的开发评价中，包括基础研究、性能研究及工艺研究等各个方面。在复合技术方面主要集中在冷轧过程、热轧过程和爆炸复合过程等方面，其它还包括轧制力的计算、性能评价、成型及界面残余应力分析等方面。通过有限元分析可以模拟并预测大应变和非线性材料变形过程中的金属流动规律及应力、应变分布等信息，为金属层状复合材料的复合机理研究及工艺优化提供全面而科学的数据信息。
      图为中国关于有限元在金属层状复合材料开发中发表论文(中国期刊网1982～2012年数据)及专利(中国专利数据库1982～2012年数据)的数量，从图中可以看出，从1982发表的第一篇论文开始，有限元在金属层状复合材料开发中的论文数量逐年增加，2010年整年出版的论文数超过了20篇，到2012年为止总量超过了180篇；从图1可以看出最早的专利为1993年的专利，共3件，之后逐年增加，2012年超过30件，到2012年总量超过200件。
      图2为有限元技术在金属层状复合材料不同研究领域中所占的比例。从中可以看出有限元的应用主要集中金属学及力学等基础领域(约占75%)，其他的研究主要集中工业应用方面，包括电力工业、冶金工业、机械工业、建筑工业等领域。
      随着轧钢生产和轧制技术的发展，对轧制理论研究工作提出了更高的要求。因而以计算机为工具、以现代数值分析方法为特征的现代轧制理论研究工作在这种形势之下得到了迅速的发展。采用数值模拟方法结合一定的轧制物理模拟和试验，实现对各种轧制过程的模拟，进而用于轧件尺寸形状预报、温度变化过程控制、力能参数优化、工艺参数优化和设备设计，直至金属组织性能预报和控制。数值模拟技术的发展和应用，使得轧制试验、轧机设计和工厂设计虚拟化达到更加直观和可行。目前轧钢领域的数值模拟技术己经十分成熟，其典型模拟流程图如图所示。
      随着金属复合轧制的发展，国内外的许多学者对金属层状复合材料的轧制复合开展了试验研究。这些试验研究主要研究了界面的结合强度及其影响因素、轧制压力及其影响因素、弯曲、厚度比、配料、不对称轧制、异步轧制、异温轧制等变形不均匀现象。但是由于现有测试手段的局限性，很难获得变形区内的有关应力应变分布等的详细信息。同时实验研究难以排除各种因素的综合影响，规律性不强，因此利用有限元模拟对轧制过程分析成为复合材料研究的主要手段。根据不同材料本构关系假设，有限元方法主要包括弹塑性有限元法、粘塑性有限元法刚塑性有限元法。而对金属层状复合材料的有限元分析主要为弹塑性有限元法和刚塑性有限元法两种，表1对近年来金属层状复合材料热轧过程有限元模拟分析进行了总结。

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