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摘 要

强度是材料受到外力等作用时抵抗破外的能力，是每种机械设备投入使用前必须校核的参数。只有具备足够强度的产品，才是合格可用的产品，才能确保使用过程安全，极大限度降低事故发生率。但是，由于材料本身不可避免的缺陷以及传统强度校核成本较高，再加上人工计算主观因素较多，误差不好确定，因计算失误强度不足造成的事故时有发生。

针对此类情况，以一种升降机式立体停车设备作为具体研究对象，结合强度理论，有限元法对其进行强度计算。具体工作如下：

1. 使用ANSYS 软件对该停车设备经行三维有限元模型的构建。
2. 进行网格划分，检测并提高网格质量，分析各零件、工况。
3. 求解并显示结果，优化设计，经计算最终最小安全系数在3.0以上。

依据计算结果，可以验证设备的实用性，耐久性，安全性，并为优化设计提供理论基础，达到简化结构，提高经济性的目的。对升降机式立体停车设备进行有限元分析计算强度对机械制造行业具有重要的现实意义。

关键词：立体停车设备 强度计算 有限元分析 ANSYS软件应用

Strength calculation of a lift type stereo parking equipment

ABSTRACT

Strength is the ability to resist external damage when the material is subjected to external forces. It is a parameter that must be checked before each machine is put into use. Only products with sufficient strength are qualified products, so as to ensure the safety of the process and minimize the accident rate. However, due to the unavoidable defects of the material and the high cost of the traditional strength checking, the subjective factors of artificial calculation are more, the error is not good, and the accident caused by the lack of calculation error intensity has occurred.

In view of this situation, a lift type stereo parking equipment is taken as the object of study, and the strength calculation is carried out by combining the strength theory with the finite element method. The specific work is as follows:

(1) using ANSYS software to construct the three-dimensional finite element model of the parking equipment.

(2) the constraint conditions and loading conditions are then given according to the results of force analysis of the parking equipment at the maximum load.

(3) display the results and analyze the rationality of the results. And the sasyfactor up for3.0.

With this result, it can verify the practicality, durability and safety of the equipment, and provide a theoretical basis for the optimization design to achieve the purpose of simplifying the structure and improving the economy. The finite element analysis and calculation strength of a lift type stereo parking equipment has important practical significance for the machinery manufacturing industry.

Key words: stereo parking equipment strength calculation finite element analysis ANSYS software application

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 选题背景意义 1

1.2 强度计算研究现状 1

1.2.1 国外强度计算研究现状 1

1.2.2 国内强度计算研究现状 2

1.3 本课题的主要研究点 3

1.4 实施方案 4

第二章 本文涉及力学基础与有限元方法介绍 7

2.1 力学基础 7

2.2 强度理论 7

2.2.1 强度理论概述 8

2.2.2 三大系列强度理论 8

2.3 有限元理论 11

2.3.1认识有限元 11

2.3.2 基于最小势能的有限元分析方法 13

2.4 小结 15

第三章 升降机式立体停车设备的强度计算 16

3.1 实体模型的导入和处理 16

3.2 定义材料属性 18

3.3 划分网格 20

3.3.1网格划分介绍 20

3.3.2设备网格划分结果 21

3.3.3 单元质量检测 24

3.4 加载并求解 25

3.4 结果的输出与分析检测 27

3.5 小结 30

第四章 停车设备关键部件强度计算 31

4.1 梳齿架强度计算 31

4.1.1 梳齿 31

4.1.2 长纵梁 32

4.2 升降梳强度计算 33

4.3 提升臂强度计算 34

4.4 单车翻转架强度计算 36

4.5 小结 38

第五章 关键零件的优化设计 39

5.1 整体优化 39

5.2 曲杆优化 40

5.3 经济性分析 43

5.4 小结 44

第六章 总结与展望 45

6.1 总结 45

6.2 展望 46

参考文献 48

致谢

第一章 绪论

1.1 选题背景意义

家用小汽车保有量逐节攀升是显而易见的形势，相伴而来的则是停车位紧缺的问题，立体车架于是应运而生。而每一种机械设备的投入使用，务必要确保其安全可靠。提高立体车库钢架结构整体的使用性能是降低事故率、减少损失的关键一步^[[1]]。在实用的前提下，还要考虑到它的经济性。简化优化结构，减少材料的使用，降低维修的难度和维修成本，在不有损于产品性能的前提下，进一步优化设计，节约资源，缩减成本。

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