有限元法的基本计算步骤归纳为以下三步:网格划分、单元分析、整体分析。
(1)网格划分 有限元的基本做法是用有限个单元体的集合来代替原有的连续体。因此首先要对压力容器结构进行必要的简化,将压力容器划分为有限个单元组成的离散体。单元之间通过节点相连接。由单元、节点、节点连线构成的集合称为网格。
(2)单元分析 单元分析就是利用弹塑性力学原理,建立压力容器各单元的节点位移和节点力之间的关系式。由于将单元的节点位移作为基本变量,进行单元分析首先要为单元内部的位移确定一个近似表达式,然后计算单元的应变、应力,再建立单元中节点力与节点位移的关系式。
(3)整体分析 对由各个单元组成的整体进行分析,建立节点载荷与节点位移的关系,以解出节点位移,这个过程称为整体分析,有限元分析可被用来分析比较复杂的、用一般代数方法无法足够精确分析的系统,它可以提供使用其他方法无法提供的结果。在实践中一般使用有限元分析来解决在分析时出现的巨量的数和方程组。