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基于CAE的垂直循环立体车库结构设计研究
| 论文题名： | 基于CAE的垂直循环立体车库结构设计研究 |
| 关键词： | CAE;有限元分析;密肋结构;结构设计;运动仿真;垂直循环立体车库 |
| 摘要： | 本文分析停车危机产生的原因及影响，介绍垂直循环立体车库的特点，研究基于CAE的垂直循环立体车库的结构设计方法。 首先对市场上93款主流车型参数进行统计分析，确定垂直循环立体车库收容车辆参数及相应的轴距变化范围。确定垂直循环立体车库设计内容及设计流程，选用有限元分析、优化设计、运动仿真等CAE技术，进行CAE研究。制定CAE研究方案，设立三种分析情况，对比现有企业生产的产品，进行载车底板有限元分析，说明密肋结构载车底板的性能和特点；确定链传动优化设计思路，分析优化设计的影响因素及运动仿真验证方法。 在吊篮设计中，设计了密肋结构的载车底板，并利用COSMOSWorks进行三种模型的有限元对比分析。研究结果表明在分析范围内，同等重量的车型，轴距越小，底板受力变形越严重。三种分析模型中，密肋结构载车底板变形挠度最小，最大变形位移为0.72mm。密肋结构载车底板安全系数最高，安全系数大于3，所用钢板材料厚度最小，车轮踏压区钢板厚3mm，非踏压区钢板仅厚1mm，整体重量较轻。由此可见，密肋结构的载车底板应用到工程实践中具有明显的降低重量，提高刚度和强度的效果。 在输送链条的设计中，简化吊篮模型，分阶段讨论吊篮不干涉条件。运用优化理论与方法，确定设计变量，结合链板强度、设备安装尺寸、链轮分度圆直径与齿数的关系等条件，建立约束条件，确定基于吊篮不干涉条件链传动优化函数。利用MATLAB优化工具箱进行求解，针对链轮齿数进行圆整处理，最终确定链条设计参数：链条节距P=630mm，链轮齿数z=11，节圆半径R=1118.1mm，T链板外伸量C=400mm，吊篮回转半径L=1518.1mm。 利用COSMOSMotion建立运动模型，设定约束、碰撞，施加作用力，进行吊篮运动仿真，验证吊篮运动不干涉，证明基于吊篮运动不干涉条件的链传动优化设计结果可行。 通过本课题的研究，可以提高立体车库结构的强度、刚度等指标，合理设计车库车库结构，对立体车库的推广使用有重大的意义。 |
| 作者： | 郭鹏 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 李凯岭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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