便捷升降式地下立体停车库的设计及研究

发布时间：2017-10-20 22:30

  本文关键词：便捷升降式地下立体停车库的设计及研究

  更多相关文章： 立体车库 结构改进设计 液压传动系统设计 强度分析 模态分析

【摘要】：随着社会经济的快速发展,人们对物质生活的需求也随之增长。近年来城市私家汽车保有量的急剧增长,导致城市静态交通问题日益尖锐,进而引发了停车难等社会问题,严重影响了城市的建设和发展。为了解决停车难的问题,机械立体停车技术随之诞生。目前,世界各国相继研发出了停车密度高、占地面积小的机械立体停车设备。但是此类设备由于结构复杂、故障率较高、噪声大、存取车慢,不适合应用于城市居民小区。为此,基于四川省科技计划支撑项目,本文与四川润坤特种设备有限公司的合作课题为背景,针对城市居民小区停车难、高价车位等问题,以节约生产制造成本,提高存取车效率为目的,在现有停车设备的基础上加以改进,根据相关国家标准设计了一种便捷升降式地下立体停车库。该立体车库总共有三层,可完全居于地面之下,驱动系统采用液压系统。相比于现有的停车设备,具有存取车方便快捷、安全稳定、易于生产推广等特点,可以充分的利用地下空间。主要研究内容如下：(1)设计思路及方案的确定：通过调研目前机械立体停车设备的种类,整理总结了各种设备的优缺点,在现有停车设备的基础上加以改进,采用模块化的设计思路,完成了车库整体尺寸的设计,从而确定车库其它构件的结构尺寸并画出该停车设备的整体CAD图。(2)载车系统的设计：结合材料力学、弹塑性力学等理论知识,对车库载车系统各部件进行了分析计算。包括对载车板、支承梁的承载能力的分析计算,对动静立柱的稳定性分析计算。(3)液压传动系统的设计：根据车库的使用要求,确定液压传动系统的总体设计方案,然后根据液压的回路,进而确定各液压元件参数与电机规格,并进行简单的校核,确保液压系统、载车系统的安全性和稳定性。(4)车库整体结构强度的有限元分析及结构改进：建立车库的仿真模型,通过有限元分析软件workbench分析发现活塞杆举升部位的强度安全系数较低,不符合相关国家标准的要求。然后对结构进行改进,将举升部设定在支承纵梁上,对整体结构进行三种危险工况(车辆前轮刚驶入、后轮刚驶入、车辆停稳时)的有限元仿真分析,计算结果显示改进后的整体结构的安全系数较高,强度、刚度符合相应的国家标准,验证了改进后停车设备的可靠性。(5)车库整体钢架结构的模态分析：通过有限元分析软件workbench对车库整体钢结构构架运行中出现较大的振动现象进行了结构振动模态分析,得到了车库整体钢结构前10阶的固有频率和振型图,并依据相关国家标准完成了对整体结构动态刚性校核,在此基础上提出了整体钢架结构为避免发生共振危害的改进措施。通过以上研究工作设计了一种新型便捷升降式地下立体停车库,本课题对于机械立体停车库居民小区化的发展具有一定的理论和实践意义。
【关键词】：立体车库 结构改进设计 液压传动系统设计 强度分析 模态分析
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.71
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 研究背景及意义8-10
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 研究意义9-10
• 1.2 国内外机械立体车库研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 研究内容及技术路线12-14
• 1.3.1 主要研究内容12-13
• 1.3.2 技术路线13-14
• 1.4 本文创新点14-15
• 第2章 车库设计思路和总体设计方案15-23
• 2.1 体车库分类15-19
• 2.2 设计思路19-20
• 2.3 总体设计方案20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 车库结构设计23-41
• 3.1 车库整体尺寸的确定23-24
• 3.2 车库钢结构材料的选用24-25
• 3.3 支承梁的设计25-30
• 3.3.1 支承梁的合理设计25-29
• 3.3.2 支承梁的强度分析29-30
• 3.4 载车板的设计30-34
• 3.4.1 顶层板的结构设计30-32
• 3.4.2 中下层板的结构设计32-34
• 3.5 柱的设计及稳定性分析34-39
• 3.5.1 柱的结构设计34-36
• 3.5.2 柱的稳定性分析36-38
• 3.5.3 柱连接方式及强度计算38-39
• 3.6 本章小结39-41
• 第4章 液压系统的设计41-52
• 4.1 液压系统的介绍41-42
• 4.2 液压升降系统的设计42-45
• 4.2.1 总体方案的设计42-43
• 4.2.2 液压系统工作原理43-45
• 4.3 液压油缸的设计计算45-48
• 4.3.1 液压油缸主要尺寸的确定45-47
• 4.3.2 油缸的强度校核47-48
• 4.4 液压系统的相关设计计算48-51
• 4.4.1 油缸举升压力的计算48-49
• 4.4.2 管线液压阻力的计算49-50
• 4.4.3 液压工作站的溢流阀压力调节要求50
• 4.4.4 驱动电动机的设计50
• 4.4.5 液压泵的设计50
• 4.4.6 液压油箱的设计50-51
• 4.5 本章小节51-52
• 第5章 车库整体结构强度有限元分析52-69
• 5.1 有限元分析前处理52-57
• 5.1.1 建立车库整体模型52-53
• 5.1.2 定义材料属性53-55
• 5.1.3 网格划分55-56
• 5.1.4 边界条件的设置56-57
• 5.2 结构强度校核准则57-58
• 5.3 整体结构的有限元分析58-60
• 5.4 改进后的结构有限元分析60-62
• 5.5 改进后的结构实际工况下的有限元分析62-68
• 5.5.1 顶层车辆进(出)库62-64
• 5.5.2 中层车辆进(出)库64-66
• 5.5.3 下层车辆进(出)库66-68
• 5.6 本章小结68-69
• 第6章 车库整体结构的振动模态分析69-77
• 6.1 模态分析概述69-70
• 6.2 模态分析的理论基础70
• 6.3 整体结构的振动模态分析70-75
• 6.3.1 有限元模型的建立71
• 6.3.2 网格划分71-72
• 6.3.3 约束处理72
• 6.3.4 计算结果与分析72-75
• 6.4 整体结构动态刚性校核75
• 6.5 本章小节75-77
• 第7章 结论及展望77-79
• 7.1 结论77
• 7.2 展望77-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果83

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本文编号：1069751