金屬門窗框節(jié)點熱工性能有限元分析系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、隨著全球能源供應(yīng)短缺，國家把節(jié)能減排工作放在首要位置。金屬門窗作為建筑物的外圍結(jié)構(gòu)，在外形上起到裝飾作用的同時，還要滿足一定的節(jié)能要求。為此，本文從金屬門窗產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點出發(fā)，圍繞如何既能達(dá)到節(jié)能要求又能合理配置門窗材料這一問題，對金屬門窗框節(jié)點熱工性能有限元分析系統(tǒng)及關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)作了深入的研究，并開發(fā)了金屬門窗框節(jié)點熱工性能有限元分析系統(tǒng)。
　　首先，在分析金屬門窗產(chǎn)品熱工性能有限元分析計算技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對金屬門窗

2、產(chǎn)品的節(jié)能要求與計算結(jié)果準(zhǔn)確度要求，基于有限元分析技術(shù)，在AutoCAD提供的ObjectARX開發(fā)支持環(huán)境下，給出了一種由三層數(shù)據(jù)支持的金屬門窗框節(jié)點熱工性能有限元分析系統(tǒng)總體方案。
　　然后，針對金屬門窗框節(jié)點熱工性能有限元分析系統(tǒng)所涉及的有限元分析計算前置處理階段網(wǎng)格優(yōu)化技術(shù)、基于框節(jié)點模型特征集的參數(shù)化建模技術(shù)、迭代算法求解框節(jié)點各點溫度值技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較為深入的研究。為了提高有限元分析計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，提出一種平面

3、區(qū)域有限元三角網(wǎng)格迭代優(yōu)化算法。該算法首先利用一種基于Loop模式的1-2細(xì)分方法來實現(xiàn)給定網(wǎng)格的局部細(xì)分；然后利用頂點自由度與邊折疊相結(jié)合的新方法對細(xì)分后的網(wǎng)格進(jìn)行簡化；最后，基于正三角形為最優(yōu)三角形的事實，提出一種最小角最大化方法對網(wǎng)格進(jìn)行幾何優(yōu)化。基于金屬門窗框節(jié)點模型特征分析基礎(chǔ)之上，總結(jié)了工程建模的基本原理，并給出了一種基于框節(jié)點模型特征集的參數(shù)化建模方法，提高了有限元分析計算前置階段處理效率。在分析了金屬門窗框節(jié)點模型邊界條