（1）结构刚度矩阵

结构刚度矩阵可将结点位移向量变换为结点力向量，即

式中　K——结构刚度矩阵；

　　　Δ——结点位移向量；

　　　F——结点力向量。

线弹性结构的结构刚度矩阵为实对称正定矩阵。

（2）弹性矩阵

弹性矩阵可将应变分布变换为应力分布，即

式中　D——弹性矩阵；

　　　ε——应变分布；

　　　σ——应力分布。

弹性矩阵反映了材料的根本力学特征。

【说明】(www.daowen.com)

弹性矩阵和刚度矩阵的实质是结构在不同分析层面上，其刚度特征的具体表现。杆系结构分析时，若以截面替代材料点进行分析，转换关系发生在截面变形向量和截面力向量之间，此时的变换矩阵即为截面刚度矩阵。而在单元层面上，转换单元结点位移与单元结点力之间的变换矩阵，则又可称为单元刚度矩阵。因此，根据分析对象所处层面，按材料点、截面、单元或结构进行分析时，对应的刚度关系即分别为（材料）弹性矩阵、截面刚度矩阵、单元刚度矩阵或结构刚度矩阵。

（3）位移矩阵

位移矩阵可将离散的结点位移变换为连续位移分布，即

式　　N——位移矩阵；

　　　δ——结点位移向量；

　　　u——位移分布函数。

（4）应变矩阵

应变矩阵可将位移分布函数转换为应变分布函数。从位移分布函数到应变分布函数，反映了位移与变形之间的连续性和需要满足的协调方程。

式中　L——应变矩阵；

　　　u——位移分布函数；

　　　ε——结点位移向量。