欢迎参加第十三届产品创新数字化国际峰会 11月29-30日 天津
1 概述
随着我国汽车工业的发展和城市现代化水平不断提高，汽车持有量也迅速增长，停车难的问题，已经成为影响和制约城市建设和经济发展的一个重要因素。为解决这一难题，机械式立体车库应运而生，其具有节省占地面积、出入库管理方便、存取车省时省力、配置灵活等特点，将传统的地面停车向空间模式发展，形成新型立体停车模式，已经成为缓解城市“停车难”问题的一有效途径。
相较于其他立体式车库，深井式地下车库以垂直升降式立体车库为原型，如图1所示，其单井地面建筑面积仅占一个车位，而地下施工面积只需三个车位，充分利用了地下空间，并采用左右两侧存取车的方式。该车库能很好的融入城市各种设施环境中，为城市的建设与发展提供了一条新的思路，成为解决城市停车难的问题的重要途径，产生巨大的经济效益和社会效益。
图1 深井式地下车库立体图
2 CAE分析
深井式地下车库存取车的主要部件为升降平台、梳叉式横移系统和存车架组成，如图2所示。其工作原理为：梳叉式横移系统位于升降平台上方，用于安全存取车，由置于升降平台内的液压系统动力源提供动力，经中间传动系统，驱动顶升电动缸实现梳叉式横移平台的顶升，从而使梳叉式横移平台与存车架存在一定高度差，再驱动梳叉式横移平台横向移动，使车辆停留在存车架上方；然后，顶升电动缸复位，梳叉式横移平台降至低位，将车辆至于存车架处，反向横移，回到升降平台上。取车则与上述过程相反。
图2 深井式地下车库存取车的主要部件
由于存车架在存取车的过程中受到频繁的交变载荷，所以存车架的刚强度决定了整个地下车库的可靠性，如果存车架设计的过于保守，又会造成整个系统成本极大地浪费。因此必须对其进行CAE分析，以保证其设计合理可靠。
其分析流程为：先采用ADAMS软件对存车过程进行虚拟样机分析，再读取ADAMS分析结果中的时程载荷，最后采用Ansys Workbench软件，将其时程载荷加载到存车架上，即可得到存车架在存取车过程中的刚强度。
2.1 ADAMS虚拟样机分析
首先定义梳叉式横移系统的横向移动过程，以地面为基准，定义滑移运动副，驱动类型选用位移驱动，定义时间为24秒，步数为200，驱动函数为100.0×time，如图3所示。
图3 梳叉式横移系统横向移动过程三维建模图
其次定义梳叉式横移系统的顶升电动缸进行复位，横移平台降至低位，以地面为基准，定义滑移运动副，驱动类型选用位移驱动，定义时间为5秒，步数为100，驱动函数为20.0×time，如下图4所示。
图4 梳叉式横移系统下降过程三维建模图
最后定义梳叉式横移系统由液压动力系统驱动反向移动，回到升降平台上，以地面为基准，定义滑移运动副，驱动类型选用位移驱动，定义时间为24秒，步数为200，驱动函数为-100.0×time，如图5所示。
图5 梳叉式横移系统复位过程三维建模图
其整个运动过程如图6所示。
图6 梳叉式横移系统运动过程
2.2 Ansys Workbench有限元分析
利用ANSYS对存车架进行瞬态分析，网格图如图7所示；得到存车架的总变形如图8所示，其中最大总变形为5.3068mm；等效应力如图9所示，最大等效应力为151.03MPa<345MPA；安全系数为1.66，如图10所示；综上述分析结果可知，存车架即经济合计又安全可靠。
图7 存车架网格图
图8 存车架最大变形图
图9 存车架最大等效应力图
图10 存车架安全系数图
3 结论
本文通过对深井式立体车库的深入研究，采用CAE技术确保了车库运行的稳定性和可靠性。运用ADAMS软件对主要存取车过程进行虚拟样机分析，以确定存车架的时程载荷；再利用Ansys Workbench软件对存车架进行瞬态分析，指出存车架的工况情况、总变形、等效应力、安全系数均符合设计要求，即保证安全存放车辆，又确保其经济合理。
核心关注：拓步ERP系统平台是覆盖了众多的业务领域、行业应用，蕴涵了丰富的ERP管理思想，集成了ERP软件业务管理理念，功能涉及供应链、成本、制造、CRM、HR等众多业务领域的管理，全面涵盖了企业关注ERP管理系统的核心领域，是众多中小企业信息化建设首选的ERP管理软件信赖品牌。
转载请注明出处：拓步ERP资讯网http://www.toberp.com/
本文标题：深井式地下车库的存车架CAE分析
相关文章
