（2）组成实物的整体方程组：组成实物的整体方程组也就是根据己知单元的单元等效节点载荷和刚度矩阵，将其纵向列矩阵来表述实物的特点。

（3）确立单元性质：当一个模型的单元性质的确立之后，就可以便捷地使用物理方程以及几何方程，求解出单元的应变和应力。

（4）有限元方程的求解：添加边界约束，计算出Node的位移。整体方程组的个数通常比较大，或许是几十、数百，甚至不计其数。在这种情况下，就必须采用科学的求解方式，接着根据实际的情况对结果分析计算。有限元法其实就是一种方程组，它把微分方程的连续形式转化成代数形式，然后求解这些联立的方程组[10]。

2。1。2 有限元法的优势

    有限元计算方法的优势表现在这些方面： 

   （1）使用有限元添加边界条件比其他计算方法更为便捷。边界条件没必要对特定的方程进行求解，相反是先得出总体的代数方程，然后再引入边界条件。因此对于边缘上和的内部单元可以使用同一个位移函数，并且在边界条件变化后，位移函数没必要变化，这极大地节约了编写有限元适用程序时所要花费的精力。

   （2）有限元法能够求得一些复杂结构的微分方程的解。在固体力学以及某些连续体力学当中，微分方程的解只有一些特定的位移场和应力场情况下才能得到，在很多繁杂的实际结构的情况下无法求解，但相反有限元法在解决这些繁杂的实际结构的问题时确是一个非常有用的方式。

   （3）有限元法除了在计算不规则的几何形状以及施加边界条件十分便利外，还在其他方面发挥着其独有的优势，像解决材料性质等方面的问题。

   （4）在正确创建有限元模型之后，有限元的计算不但能够得到相对精确的运算结论，并且能通用的有限元分析软件，观察整个结构的应力、应变和位移分布情况[11]。

2。2 有限元在船舶结构中分析与设计

我们可以将船体结构的力学模型抽象成一个大型的空间薄壁结构，因为其本身就是由型材、板、筋等构件组成的集合体。一般都是把船分成许多板架系统然后进行计算，这些板架环绕整个船体，像：甲板处、船底处、舷侧处以及船舱处，这些结构互相接触，彼此之间都有支撑的作用，这就使得船的中心形成了一个稳固、中空并且水密的构筑。我们能够把一个整体结构离散成各个单元，这些单元由船体的基本构件组成，这样就可以利用有限元软件获得理想化计算模型，最后获得所需要的模型。

在某一船舶结构处理当中，依据船舶结构的有限元分析法，能够把所有船舶结构作为一个整体结构对象。必须遵循“分工明确、各行其责”的规则将成分对象抽象归类，确定对象类所表述的内容及相应的作用。依据上述规则，能够将总体构件细分出载荷、节点、材料属性、单元等等对象，再在有限元软件中对这些对象进行表述，构成了这些构件的对象类。

2。3 ANSYS软件的介绍

    ANSYS软件是美国ANSYS Inc。的计算机辅助工程软件ANSYS发布在众多领域，包括有限元分析、结构分析、计算流体动力学、显式和隐式的方法以及传热。ANSYS能够和许多CAD类应用对接，从而完成数据连同，如Pro/Engineer、NASTRAN、Alogor、I-DEAS、AutoCAD等，成为工程设计软件中不可或缺的一员[12]。

软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块以及后处理模块。文献综述

   （1）前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型；