90年代起，造船界对大开口船采用了基于整船有限元模型的弯扭强度计算方法，使船体结构分析上升到一个新水平。国外先进船级社对大型集装箱船的总纵强度计算，通常采用动态载荷法进行整船有限元分析直接计算，其主要内容为：用流体动力计算程序进行波浪随机载荷的长期预报，在此基础上用载荷参数法，导出对应等效规则波的参数组，而此等效规则波所具有的波长、相位和波高，能使它产生相当于长期预报概率水平下的极值载荷；将此规则波作用在全船整体结构有限元模型上，以分析船体结构的应力分布。
      CCS(中国船级社)近年来在此方面也立题进行深入研究，将这一新的技术分析归纳为三个基本内容：
      (1)建立和处理针对纵向主要结构强度评估的足够精确的整船结构有限元模型与质量模型；
      (2)根据船舶生命周期一定的概率水平的长期预报值，选定相当的等效波及以此计算得到直接计算船体波浪诱导载荷；
      (3)提出相应的强度衡准，对在各等效波作用下的整船有限元分析的应力结果，进行主要结构构件的强度评估。其整个直接计算流程框图见图所示。
      本文以3800TEU集装箱船为例，用二维线性切片理论方法计算船舶的波浪力，整船有限元强度分析用MSC/NASTRAN程序系统及MSC/PATRAN的前后处理器来实现。计算中，对置于等效波上的船体模型进行惯性平衡调整处理，用专用程序来实现。此计算方法和过程不仅适用大开口船，也适用于其它类型船舶结构的强度分析。
      以单位波幅的规则波按不同的频率间隔变化，其范围为0.2～1.8rad/s；浪向角变化范围为0～180°；船速取三分之二的设计航速；取一系列船舶运动载荷响应作载荷控制参数，如：垂向弯矩，水平弯矩及扭矩。
      从规则波组计算得到的响应函数，可以得到船体对不同波浪的敏感性，从而搜索出在单位波高时，船体受到上述载荷控制变量达到最大值时(最不利的波浪)所对应的响应函数，得到此瞬间时的浪向角、频率(即波长)及相位。
      以3800TEU集装箱船为例，通过各航向角的搜索，得到当船舶处于航向角为60°时，船舶受到的波浪扭矩为最大。图显示的是3800TEU集装箱船扭矩的响应传递函数曲线。由图中可以看出，发生最大扭矩时的波浪频率为0.75rad/s。对此波浪频率、航向角沿船长的各剖面的载荷响应，可以得到在此波浪上的扭矩沿船长的分布。
      对于按无限航区设计的船舶，预报船体在其生命周期内可能经受的最大波浪载荷，主要包括其在世界各海域内航行时经受的海况，用出现各种周期与波高的波浪的概率来表达。这里我们采用的是IACS载荷工作组推荐的波浪散布图谱。根据二维切片理论计算出在波浪谱下的各概率水平的长期预报值，取垂向波浪弯矩的长期预报值与按规范计算值相接近时所对应概率水平，作为直接计算取定的概率水平。以3800TEU集装箱船为例，其垂向波浪弯矩10-6概率水平下的直接计算值与规范值较接近。
      规范计算值(103kN·m)直接计算值(103kN·m)中拱中垂平均IACS(10-6)2938.1 3524.4 3231.3 3964.1。
      将船体置于一个确定的规则波上计算结构应力，而这个规则波所具有的波长、相位和波高所产生的载荷响应，相当于长期预报概率水平下的值，此确定的规则波即为等效波。由于在不同波浪上船舶结构出现高应力区域不同，需要根据不同的载荷控制参数达到最大值所确定的一组等效波，以校核船体主要构件结构强度。
      由确定的等效波，用波浪外载荷程序系统计算船体波浪诱导运动响应和船体各剖面的波动压力分布值。

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