摘 要：基于對(duì)
門(mén)窗幕墻結(jié)構(gòu)分析的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀分析，提出了
門(mén)窗幕墻結(jié)構(gòu)
有限元分析系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。在針對(duì)參數(shù)化建模技術(shù)、有限元分析技術(shù)以及ANSYS二次開(kāi)發(fā)技術(shù)等關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究基礎(chǔ)之上，以Auto
CAD作為圖形處理及運(yùn)行支持平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了一套針對(duì)門(mén)窗幕墻結(jié)構(gòu)的有限元分析專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，并在門(mén)窗幕墻行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：門(mén)窗幕墻，有限元分析，參數(shù)化建模，ANSYS二次開(kāi)發(fā)
1、引言
隨著門(mén)窗幕墻行業(yè)的發(fā)展，各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)形態(tài)的門(mén)窗幕墻結(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn)，使得傳統(tǒng)計(jì)算方法已難以適應(yīng)工程分析的需要，出現(xiàn)了計(jì)算
精度差、計(jì)算效率低下、難以分析計(jì)算等問(wèn)題。有限元分析技術(shù)是隨著電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的一種現(xiàn)代計(jì)算方法，是進(jìn)行工程計(jì)算的有效方法，自五十年代起，在航空、水利、土木建筑、機(jī)械等多方面得到廣泛的應(yīng)用。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，一些大型有限元通用軟件相繼出現(xiàn)，如德國(guó)的ASKA、英國(guó)的PAFEC、法國(guó)的SYSTUS、美國(guó)的ABQUS、ANSYS、ADINA、BERSAFE、BOSOR等等，使得
有限元法逐漸成為廣大工程技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析的首選方法。通用有限元軟件以其強(qiáng)大功能支持，受到了用戶的好評(píng)，然而該類軟件針對(duì)性不強(qiáng)，用戶學(xué)習(xí)周期長(zhǎng)，對(duì)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(lái)了不少麻煩，難以滿足由于行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇而逐漸提倡的節(jié)約設(shè)計(jì)和制造成本、減少設(shè)計(jì)周期以及提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求。
基于此，本文以AutoCAD作為圖形處理及運(yùn)行支持平臺(tái)，基于自行研制的有限元分析計(jì)算軟件和ANSYS通用有限元分析軟件，開(kāi)發(fā)了一套適合門(mén)窗幕墻結(jié)構(gòu)的專業(yè)有限元分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持與AutoCAD的無(wú)縫集成，提供了諸如模型設(shè)計(jì)、模型計(jì)算、模型校核、結(jié)果出圖以及計(jì)算書(shū)生成等一整套工程應(yīng)用解決方案，解決了通用有限元軟件的專用性不強(qiáng)、設(shè)計(jì)效率低、操作不方便、計(jì)算模型難以統(tǒng)一等問(wèn)題。
2、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
專業(yè)有限元分析軟件的構(gòu)建有兩種思路可循：一是開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有限元分析軟件，二是基于現(xiàn)有成熟的有限元分析軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。本系統(tǒng)采用兩種思路相結(jié)合的方法，一方面自主研發(fā)的有限元分析軟件有利于降低系統(tǒng)對(duì)其它軟件的依賴性以及軟件生命周期中存在的各種風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)便于軟件的升級(jí)與維護(hù)；另一方面對(duì)成熟有限元分析軟件的兼容與集成，有利于運(yùn)用其強(qiáng)大的計(jì)算功能彌補(bǔ)系統(tǒng)理論研究與應(yīng)用上的不足。
系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法，基于AutoCAD 提供的ObjectARX開(kāi)發(fā)支持環(huán)境、圖形處理與運(yùn)行平臺(tái)，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(shè)計(jì)的思想，系統(tǒng)可分為接口層、事務(wù)處理層以及支持層等三層，其體系結(jié)構(gòu)如圖１所示。
（1）接口層 以AutoCAD圖形用戶界面為基礎(chǔ)，以菜單和命令行方式提供用戶系統(tǒng)功能訪問(wèn)接口，實(shí)現(xiàn)用戶與系統(tǒng)之間的可視化信息交互。接收并結(jié)構(gòu)化用戶界面輸入信息，為事務(wù)處理層準(zhǔn)備建模、模型修改、約束、載荷、材料、
截面以及校核標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)信息。
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