采用有限元分析技術進行線性結構分析,最終必然歸結為求解一系數矩陣為對稱正定陣的線性方程組。因而線性方程組求解的效率和
精度是線性結構有限元分析軟件成功與否的關鍵因素。線性方程租的求解一般可以考慮以下幾個關鍵問題:(1)總剛度矩陣的存儲空間效率以及讀取時間效率。(2)總剛度矩陣算法選擇以及對總剛度矩陣的計算
預處理。(3)計算模型的完整性檢驗。
2.3 ANSYS二次開發技術
ANSYS二次開發技術主要包括UPFs、UIDL與APDL。三者具體側重點各不相同: UIDL 是主要用于控制GUI界面;UPFs向用戶提供豐富的開發子程序和函數,基于此用戶可以進行較為復雜的二次開發;APDL是一種參數化解釋語言,可以用于實現參數化的有限元分析、分析批處理、專用分析系統的二次開發以及設計優化等。本系統采用APDL技術,實現了系統與ANSYS的有效集成。系統與ANSYS的集成模型如圖5所示。

以APDL技術為基礎,系統將ANSYS作為基本服務子程序,以文本文件為數據集成載體,實現了系統與ANSYS的松散耦合與集成。ANSYS集成調用過程主要有四個步驟:(1)基于參數化建模技術提供的模型信息讀取功能讀取個性化模型信息。(2)根據模型信息生成APDL宏文件。(3)根據生成的宏命令文件提交給ANSYS進行批處理操作。(4)讀取結果文件并保存。
3 系統實現
基于對上述關鍵技術的研究,我們成功基于Auto
CAD開發了一套實用的針對
門窗幕墻結構分析領域的專業有限元分析系統——
門窗幕墻結構有限元分析系統(簡稱:W-SCAS2006)。該系統是內江百科科技有限公司和重慶大學等單位在BKCADPM系列軟件產品的基礎上推出的又一重要軟件系統,能夠完成常見的門窗幕墻結構的計算分析和校核全過程,用戶通過在AutoCAD中簡單直觀的圖形界面交互操作,可一氣呵成完成復雜的門窗幕墻結構的圖形建模、模型修改、計算分析和校核等工作。采用系統后,可大大提高設計效率,優化設計結果,降低產品成本,提高產品質量和
可靠性。系統主要由幾何建模、載荷約束處理、計算分析和校核、載荷及玻璃計算、圖形與計算書生成及環境參數設置等幾個模塊組成。
系統具有以下特色:
系統提供了豐富的標準模型庫,包括一端簡支一端
固定梁、固定梁、
懸臂梁、等跨度梁、不等跨度梁、任意約束梁、魚腹式
桁架、平行弦桁架、單梁三角性桁架、單梁平面翼架、單梁立體翼架、魚腹形平面翼架、平行弦平面翼架、單
拉索、菱形拉索、魚腹式拉索、弓形單拉索、張拉自平衡索桿等,對常見門窗幕墻
支承結構均能通過參數化方式快速建模,可大大提高了用戶的設計效率;
W-SCAS2006基于目前最為流行的圖形輔助設計軟件AutoCAD開發,具有與AutoCAD風格完全一致的用戶界面和操作方法,操作方便,容易掌握;
對于系統未提供的模型,比如雨棚、門架等,可采用系統的識別圖形建模功能進行建模,然后進行計算分析,系統全面兼容AutoCAD的文件格式,能夠與其它多種同類型CAD系統進行數據交互,系統適用面廣;
采用基于ObjectARX的AutoCAD二次開發技術,系統擴展升級方便;
4 結束語
本文在對門窗幕墻結構分析的應用與研究現狀分析的基礎之上,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,開發了一套針對門窗幕墻結構的專業有限元分析系統,對提高設計人員工作效率、縮短設計周期、降低設計成本以及提高設計質量具有一定的現實意義,目前系統已經在我國門窗幕墻行業中推廣應用。
參考文獻:
[1] 何麗梅、閻春平等.基于ObjectARX的空間網格結構CAD系統的研究.重慶建筑大學學報,2005,27(3)
[2]
張芹.幕墻
立柱計算原理和計算方法.2004年
鋁門窗幕墻年會
[3] 董石麟等.空間網格結構分析理論與計算方法.中國建筑工業出版社,2000
[4] 博弈創作室.APDL參數化有限元分析技術及其應用實例.中國水利水電出版社,2004
[5] 張芹.張拉索桿結構點支式
玻璃幕墻結構設計原理.2003年鋁門窗幕墻年會
與【】相關熱點資訊:
【了解更多 “” 相關信息請訪問
幕墻專區 】
上一頁12下一頁