有限元法的基本計(jì)算步驟歸納為以下三步:網(wǎng)格劃分、單元分析、整體分析。
(1)網(wǎng)格劃分 有限元的基本做法是用有限個單元體的集合來代替原有的連續(xù)體。因此首先要對壓力容器結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的簡化，將壓力容器劃分為有限個單元組成的離散體。單元之間通過節(jié)點(diǎn)相連接。由單元、節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)連線構(gòu)成的集合稱為網(wǎng)格。
(2)單元分析 單元分析就是利用彈塑性力學(xué)原理，建立壓力容器各單元的節(jié)點(diǎn)位移和節(jié)點(diǎn)力之間的關(guān)系式。由于將單元的節(jié)點(diǎn)位移作為基本變量，進(jìn)行單元分析首先要為單元內(nèi)部的位移確定一個近似表達(dá)式，然后計(jì)算單元的應(yīng)變、應(yīng)力，再建立單元中節(jié)點(diǎn)力與節(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系式。
(3)整體分析 對由各個單元組成的整體進(jìn)行分析，建立節(jié)點(diǎn)載荷與節(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系，以解出節(jié)點(diǎn)位移，這個過程稱為整體分析，有限元分析可被用來分析比較復(fù)雜的、用一般代數(shù)方法無法足夠精確分析的系統(tǒng)，它可以提供使用其他方法無法提供的結(jié)果。在實(shí)踐中一般使用有限元分析來解決在分析時出現(xiàn)的巨量的數(shù)和方程組。
