考虑抗震安全的自动化立体仓库进出库效率研究

发布时间：2020-04-21 00:34

【摘要】：得益于全球经济和科技的迅猛进步,自动化立体仓储系统(AS/RS)获得飞速的发展。从仓储管理角度看,货物的进出库效率是其关注焦点;从结构工程角度看,作为立体仓库主要承载结构的钢货架的抗震安全是一个关键问题;有诸多学者对前述两个方面分别进行了研究,但是将两者结合的研究较为少见,且既有立体库在执行进出库任务时,给出的货位分配原则未能有效地考虑抗震不利货物分布对钢货架抗震安全的影响,导致货架处于不安全状态。首先,本文针对适用于高层立体仓库的有背拉支撑组装式钢货架,建立了抗震不利货物分布的集合。为了简化研究,将货架整体模型简化为单榀计算单元和标准榀计算单元,紧接着采用了遗传算法(GA)快速搜索单榀计算单元和标准榀计算单元的抗震不利货物分布集合。因遗传算法每一代的种群个体间无逻辑关系,所以在个体适应度值计算时采用了Matlab多线程技术,以加速搜索过程。整合所有抗震不利货物分布集合建立抗震不利货物分布病毒库,对其进行归纳总结发现单榀时满载为抗震最不利货物分布,但是对于标准榀这个结论不成立。其次,针对单元货格式立体仓库,研究了提高货物进出库效率的方法。本文货物进出库效率研究包含货物的出入库货位搜索算法和订单出库货物顺序优化算法。针对前者,本文采用最小时间周期法(STT),针对后者,本文提出了全比较法和半比较法,并与常用的遗传算法做了比较,本文提出方法的计算耗时较遗传算法大幅度减少。研究表明基于STT法的全比较(或半比较法),在较短的运算时间内,有效降低了堆垛机运行时间。最后,将货物分布病毒库和进出库效率优化方法有机地结合。基于货物分布病毒库考虑其对钢货架抗震安全的影响,采用基于STT法的全比较法(或半比较法)优化货物的进出库效率,依据文中的研究成果开发了相应的程序,针对本文考虑的在库率和订单,测试表明:(1)对于同时包含入库和出库货物的订单,考虑抗震不利货物分布的影响后,堆垛机运行时间仍然比不调整订单出库货物顺序的STT法对应的堆垛机运行时间少;(2)对于只有入库或出库货物的订单,考虑抗震没有给其进出库效率带来明显的影响。
【图文】：

示意图,自动化立体仓库,示意图,货架

图 1.1 自动化立体仓库及组成示意图对象为组装式货架（见图 1.2），其结构主要构件及隔撑短梁。根据是否需要设置背拉分为有背拉货向荷载以及与腹杆形成垂直于巷道方向的水平抗起组成柱片，形成货架的垂直巷道方向水平抗侧重量并通过梁柱半刚性节点将荷载传递给立柱；，使得钢货架的整体性更好；背拉：通常设置在平抗侧体系；隔撑短梁：也叫背拉横梁，将水平柱之间的连接特性使得组装式货架的节点呈现半中间节点横梁截面多卷边柱截面水平纵向支撑

节点,插接,连接形式,螺栓连接

尤其是组装式钢货架，机械式连接的插接式节点（图1.4）得到广泛应用[25]。Aguirre[26]指出不同的细部构造，可能导致节点特性存在很大差图 1.4 插接节点异，与一般的钢结构螺栓连接节点相比，由于特殊的挂齿式连接形式，横梁和立柱的形心轴间存在一定偏心。NadiaBaldassino，ClaudioBernuzzi[27]在对钢货架节点进行有限元数值分析时，讨论了梁-柱节点合理建模对结构分析的重要性。P.Prabha，V.Marimuthu[28]在有限元建模时采用薄壳单元，，模型中可以有效预测试验中出现的现象，模拟曲线初始刚度部分与试验结果也较吻合。F.D.Markazi[29]在试验结果基础上建立半钢性节点的有限元模型，考虑约束条件及梁柱转角测量位置对节点弯矩—转角曲线的影响，与试验结果较为吻合，对试验得到的节点初始刚度进行了修正。Koz owskiA.
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH692.3

【参考文献】