阵）变换到整体规模（矩阵的尺寸等于系统节点自由度总数），即：
1) 对单元刚度矩阵Ke和等效节点载荷列阵Pe，根据单元局部节点编号i, j, m所对
应的整体节点号，重新产生具有结构总自由度规模的相应矩阵：Kem和Pem； 2) 势能表达式中的单元节点位移列阵a换成结构整体位移列阵a
e
那么，上式立刻成为：
Πp=
1TTemem
(∑K)a a(∑P) a2ee
式中，令：K=
∑K
e
em
，称为结构整体刚度矩阵（总刚度矩阵）；
P=∑Pem，称为结构节点载荷列阵。
e
则总势能写成：
1T
Πp=aKa aTP
2
这就是用求解区域上所有离散节点未知变量（节点位移）来表达的系统总势能泛函。 应用最小总势能原理，由驻值条件δΠp=0，即：程：
Πp a
=0，得到有限元系统平衡方
Ka=P
该方程反映了有限元离散结构的总体平衡，即每个节点处的平衡。
5、单元刚度矩阵及其性质
对于三节点三角形单元，应变矩阵是常数，所以单元刚度矩阵计算如下：
对于平面应力问题，其一个子块计算如下：
( r,s=i, j, m) 其中