摘 要：基于對
門窗幕墻結構分析的應用與研究現狀分析，提出了
門窗幕墻結構
有限元分析系統的體系結構。在針對參數化建模技術、有限元分析技術以及ANSYS二次開發技術等關鍵實現技術的研究基礎之上，以Auto
CAD作為圖形處理及運行支持平臺，開發了一套針對門窗幕墻結構的有限元分析專業應用系統，并在門窗幕墻行業進行推廣應用。
關鍵詞：門窗幕墻，有限元分析，參數化建模，ANSYS二次開發
1、引言
隨著門窗幕墻行業的發展，各種復雜結構形態的門窗幕墻結構相繼出現，使得傳統計算方法已難以適應工程分析的需要，出現了計算
精度差、計算效率低下、難以分析計算等問題。有限元分析技術是隨著電子計算機的發展而迅速發展起來的一種現代計算方法，是進行工程計算的有效方法，自五十年代起，在航空、水利、土木建筑、機械等多方面得到廣泛的應用。
隨著計算機技術的進一步發展，一些大型有限元通用軟件相繼出現，如德國的ASKA、英國的PAFEC、法國的SYSTUS、美國的ABQUS、ANSYS、ADINA、BERSAFE、BOSOR等等，使得
有限元法逐漸成為廣大工程技術人員進行復雜結構分析的首選方法。通用有限元軟件以其強大功能支持，受到了用戶的好評，然而該類軟件針對性不強，用戶學習周期長，對與CAD集成、工程建模及其后處理等缺乏必要支持，因而給工程分析帶來了不少麻煩，難以滿足由于行業競爭加劇而逐漸提倡的節約設計和制造成本、減少設計周期以及提高設計質量的要求。
基于此，本文以AutoCAD作為圖形處理及運行支持平臺，基于自行研制的有限元分析計算軟件和ANSYS通用有限元分析軟件，開發了一套適合門窗幕墻結構的專業有限元分析系統。該系統支持與AutoCAD的無縫集成，提供了諸如模型設計、模型計算、模型校核、結果出圖以及計算書生成等一整套工程應用解決方案，解決了通用有限元軟件的專用性不強、設計效率低、操作不方便、計算模型難以統一等問題。
2、系統體系結構
專業有限元分析軟件的構建有兩種思路可循：一是開發具有自主知識產權的有限元分析軟件，二是基于現有成熟的有限元分析軟件進行二次開發。本系統采用兩種思路相結合的方法，一方面自主研發的有限元分析軟件有利于降低系統對其它軟件的依賴性以及軟件生命周期中存在的各種風險，同時便于軟件的升級與維護；另一方面對成熟有限元分析軟件的兼容與集成，有利于運用其強大的計算功能彌補系統理論研究與應用上的不足。
系統采用面向對象程序設計方法，基于AutoCAD 提供的ObjectARX開發支持環境、圖形處理與運行平臺，完成了有限元分析的前后處理功能，使以前棘手的前后處理工作變得快捷方便。基于分層設計的思想，系統可分為接口層、事務處理層以及支持層等三層，其體系結構如圖１所示。
（1）接口層 以AutoCAD圖形用戶界面為基礎，以菜單和命令行方式提供用戶系統功能訪問接口，實現用戶與系統之間的可視化信息交互。接收并結構化用戶界面輸入信息，為事務處理層準備建模、模型修改、約束、載荷、材料、
截面以及校核標準等相關信息。
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