深井式地下车库的存车架CAE分析

    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。