摘 要：基于對
門窗幕墻結(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)。在針對參數(shù)化建模技術(shù)、有限元分析技術(shù)以及ANSYS二次開發(fā)技術(shù)等關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)的研究基礎(chǔ)之上，以Auto
CAD作為圖形處理及運行支持平臺，開發(fā)了一套針對門窗幕墻結(jié)構(gòu)的有限元分析專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，并在門窗幕墻行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：門窗幕墻，有限元分析，參數(shù)化建模，ANSYS二次開發(fā)
1、引言
隨著門窗幕墻行業(yè)的發(fā)展，各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)形態(tài)的門窗幕墻結(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn)，使得傳統(tǒng)計算方法已難以適應(yīng)工程分析的需要，出現(xiàn)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(shù)是隨著電子計算機的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種現(xiàn)代計算方法，是進(jìn)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(yīng)用。
隨著計算機技術(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(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(xué)習(xí)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(yè)競爭加劇而逐漸提倡的節(jié)約設(shè)計和制造成本、減少設(shè)計周期以及提高設(shè)計質(zhì)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(fā)了一套適合門窗幕墻結(jié)構(gòu)的專業(yè)有限元分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持與AutoCAD的無縫集成，提供了諸如模型設(shè)計、模型計算、模型校核、結(jié)果出圖以及計算書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、設(shè)計效率低、操作不方便、計算模型難以統(tǒng)一等問題。
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：一是開發(fā)具有自主知識產(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，同時便于軟件的升級與維護(hù)；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(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)計方法，基于AutoCAD 提供的ObjectARX開發(fā)支持環(huán)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(shè)計的思想，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)功能訪問接口，實現(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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