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深井式地下车库的存车架CAE分析

2017/11/23    来源:e-works    作者:周炬      
关键字:CAE分析  存车架  ADAMS  
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。

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    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。

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    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。

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    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。

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    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。

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    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。

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    图5 梳叉式横移系统复位过程三维建模图

责任编辑:张纯子
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