立体车库设计任务书和开题报告教材.docx

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立体车库设计任务书和开题报告教材

齐齐哈尔大学毕业设计（论文）

任务书及开题报告

题目立体车库

学院机电工程学院

专业班级机械104

学生姓名杨枭雄

指导教师米粮川

填表说明

1．任务书中内容由指导教师本人填写，并经专业审定后，下发给学生。

2．开题报告中内容由学生根据任务书要求，经查阅资料、调研后填写。

3．开题报告一般在开始毕业设计（论文）工作的第1-2周内完成，由各专业或教研室组织安排开题。

4．开题报告应包括以下几个方面的内容：

（1）课题的来源及选题的依据、意义，课题在理论或实际应用方面的价值以及可能达到的水平。

（2）课题在国内外研究现状和水平。

（3）课题研究的内容及拟采用的技术路线或研究方法（包括设计、实验、加工测试条件等）。

（4）研究中的主要难点以及解决问题的方法。

（5）设计（论文）的工作进度计划（以周为单位）。

（6）主要参考文献。

5．填写不下可另加附页。

6．本材料装订顺序为：

任务书、开题报告。

毕业设计（论文）任务书

题目

立体车库

题目类型

设计□论文□其他

学生姓名

杨枭雄

学号

201003660

学院

机电工程学院

专业班级

机械104

指导教师

米粮川

职称

副教授

系主任

郭建华

主管院长

王世刚

任务下达日期

2013年12月19日日

任务完成日期

2014年6月1日

任务要求（课题目标、主要内容、技术参数、基本要求等）

一．课题目标：

由于中国经济的飞速发展，国人的购买力也随之增强，对汽车的需求也与日俱增。

人们在解决交通问题时逐渐意识到,以往仅靠大力拓展道路来满足车辆对动态空间的需求是远远不够的。

因为车辆大部分时间还是处于停驶状态。

这就是说,车辆占用静态空间（停车泊位）的时间远大于其对动态空间（道路）的需求。

停车泊位不足,会严重影响城市道路畅通、环境与安全。

设计一种可以解决大城市繁华地带用地紧张与停车难矛盾的先进停车方式—自动化立体车库。

二．主要内容：

1.立体车库总体设计

2.机械结构设计；

三、技术参数：

（1）电梯升降速度:

60m/min（矢量控制）

（2）最大容车规格:

5.05m（L）X1.75m（W）X1.60m（H）

（3）载车板横移速度:

15m/min

（4）最大容车重量:

2200kg

（5）车库标准层高：

1.8m

（6）平层精度要求：

5mm

四、基本要求：

（1）通过调研收集资料、查阅相关文献资料，对课题进行研究与设计，撰写毕业设计开题报告。

（2）外文翻译不少于5000汉字以上，要求机械专业相关的学术期刊类文献为主，内容与设计相关或相近；译文成稿按毕业设计说明书打印要求打印；

（3）设计说明书按《齐齐哈尔大学毕业设计（论文）工作手册》要求格式写。

（4）按《齐齐哈尔大学毕业设计（论文）工作手册》要求格式书写的手写说明书草稿，手写版外文翻译草稿各一份。

说明书成稿和译文成稿按毕业设计说明书打印要求打印。

注：

任务书必须由指导教师本人填写

毕业设计（论文）开题报告

一、选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值

通过毕业设计，掌握设计步骤和设计方法。

了解立体车库主要的结构和升降系统，对所学知识进一步巩固、加深和扩展，同时也为今后从事本专业奠定一定的工作基础。

本设计课题以立体车库为研究对象，主要是结构设计、控制系统、存取策略、可靠性分析、以及生产工艺等方面进行研究，借助于计算机的应用和软件使用作用，可以大大降低设计工时，缩短产品的开发周期，提高设计质量。

因此本设计是对学生所学专业知识和设计技能的一次综合检验，具有较强的生产实战和实际应用背景及科学意义。

研究和设计立体车库对我国解决城市停车间题提供了机会。

可以预见立体车库具有非常广阔的市场前景。

二、本课题在国内外的研究现状

国外研究现状：

国外发展立体停车库较早较好的有日本、韩国、德国等国家[3一5]。

在亚洲，机械式停车设备采用较早且应用较普遍的国家有日本和韩国。

日本从20世纪60年代初开始研发机械式停车设备。

当时日本汽车保有量为500万辆，其中大多采用垂直循环式停车设备。

80年代，日本开始向韩国和我国台湾省出口产品和技术。

90年代初，其汽车保有量达到6200万辆，机械式停车设备得到高速发展，年递增率猛增到30%以上，品种也从单一垂直循坏式发展为多种型式，至今已开发生产出九大类共计近百个品种。

其管理体制、技术标准等方面日趋完善，在役的立体停车库数量也最多。

韩国机械式停车设备行业是仿效日本起家的，发展历程比较平稳。

20世纪70年代为起步阶段，80年代为引进阶段，90年代为使用阶段。

制造厂约有近百家，已进入我国的有现代集团、LG公司、德山公司、真山公司等。

由于受到政府的高度重视，各种机械式停车设备得到了广泛的应用，年递增速度达到30%;2000年为其发展阶段，机械化停车设备将随供应量不断的扩大而得到快速发展。

德国的停车场行业也很发达，生产制造机械式停车设备的厂商约有24家，其多高层钢结构立体车库性能分析和构件标准化中KLAUS和OTTOWOHR两家公司的生产量约占德国总产量的80%。

其它国和地区如美国、澳大利亚、意大利以及我国台湾、港澳地区停车行业也较发达。

国内研究现状：

台湾相对于大陆应用机械式车库比较早，台湾在20世纪70年代初，公共民间停车场70%是地上和地下平面停车场，机械式停车库仍是鲜为人知。

1980年台湾引进本“旧精”技术，建成了第一座垂直循环式停车库。

1982年生产出一台双层式停车设备。

1991年，制造企业达到了35家。

90年代初，随着汽车大量进口，使机械式停车设备制造业得到迅猛发展。

1992年制造企业数量增加65家，到1996年仅登记在案的制造企业总数就有644家，停车设备行业进入发展的高峰阶段。

但从1997年起，由于台湾房地产萧条，股市暴跌，停车设备业出现了滑坡，经优胜劣汰后，行业进入稳步发展阶段。

我国大陆地区从20世纪90年代初才开始研制和使用机械式停车设备。

90代后，随着汽车业和建筑业的发展，停车设备的应用逐步得到推广，已经形成新兴的停车设备行业，步入了引进、开发、制造和使用相结合的初步发展阶段首批获得国家颁发的立体停车设备制造资质的企业就有22家。

2000年，徐格宁、王鹰和任少云针对垂直升降式立体停车库钢结构的复杂和实际使用可靠性要求，通过C语言编程，编制出该类停车库钢结构有限元建程序及后处理程序，运用SAPSP软件对3种不同形式的停车库结构进行了有限分析，用后处理程序对结构的强度、刚度和稳定性进行校核，从而分析得出较好的结构形式。

2002年，徐格宁、胡峥嵘和王建民根据有限元理论，结合优化准则法，提了钢结构立体停车库系统失效树理论的分析方法，开发了计算软件FTA，算例果表明:

根据结构规模和具体特征选择合适的控制参数，不但可以提高计算效率更可以保证计算的正确性;失效树中第一个失效元件是引起其余元件失效的根源增强第一个失效元件，是保证结构系统不失效的最经济、最合理的方法。

徐宁、王建民、高有山等基于结构系统可靠性失效模式的概念，探讨了钢结构立停车库系统简化模拟方法，从而提出结构系统失效准则的合理性原则，即不能统地定义工程结构系统失效为结构系统蜕变为机构，而应该定义为结构系统中些关键元件失效后，整个结构系统失去继续承载的能力或完成规定功能的能力，这条原则不仅适用于钢结构立体停车库系统，而且对于其它结构系统也具有理与实际的指导价值。

2004年，荆友录、国兴玉以垂直升降式立体停车库的钢结构骨架为研究对象使用有限元法建立了其受力模型，并通过ANSYS软件对立体停车库的4种受工况进行了受力分析和变形分析，钢结构骨架能够满足设计要求。

并建立了钢构骨架的优化设计模型对其进行了优化设计，使其结构更加合理，大大降低了用钢量l9]。

徐格宁、杨瑞刚基于荷载增量失效模式识别方法（广义承力比优化准则法），建立主要失效模式的安全裕量方程，提出了确定大型结构综合失效概率的计算方法，开发了相关计算的软件，并以钢结构立体车库为例，验证该方法及软件是可行及有效的。

2006年，陈哗通过研究发现，自动化立体停车设备的钢结构框架及载车板起着分担提升机构荷载和支撑停放车辆荷载的重要作用。

他以停车设备钢结构框架及载车板为研究对象，建立了力学模型，并运用有限元法，对立体停车设备的进行了4种工况下的受力分析和结构优化设计研究，使其结构更加合理。

优化后的框架及载车板满足设计要求，优化设计是可行而且成功的

2007年，李海英、宋华和付丽华研究了小容量经济型钢架结构立体车库强度、刚度及振动问题，利用ANSYS建立了小容量经济型立体车库钢架结构有限元分析模型。

对不同工况下的钢架结构进行了整体应力分析和刚度分析，找出了钢架结构的危险点和危险截面，在一二列停车位都有车辆，且向左侧偏载，三列无车的工况中立柱与横梁的连接处，并对钢架结构进行了模态分析，得出钢架的固有频率和振型。

徐格宁和高要臣以垂直升降式钢结构立体车库骨架为研究对象，针对拓扑组成复杂而设计参数变化的钢结构立体车库，提出基于参数化方式建立三维有限元模型，运用VisualC十+6.0语言编制主控程序，通过SAP50软件进行静态、动态分析，对钢结构强度、刚度和稳定性进行校核，使用分析结果的数据接口文件传递，驱动AutocAD实现参数化绘制工程图[2009年，谭忠宏设计了立体车库的钢结构骨架，运用有限元方法对钢结构骨架模型化，根据实际要求对车库的受力情况进行假设，定位出立体车库的钢结构骨架的最大应力单元和最大变形单元，它们均小于许用应力和许用变形量，验证了结构设计的可靠性

为了进一步降低钢结构骨架的重量，建立钢结构骨架的数学模型，通过对钢结构骨架进行优化设计，使钢结构骨架的整体重量减轻许多，并提高了电梯升降式车库的经济性。

三、课题研究的内容及拟采取的方法

研究内容

1．立体车库的总体结构

综合考虑各方面因素，在参照和对比国内外各种类停车设备的基础上，完成本车库的总体结构的设计。

2．车库存取结构研究

参照和对比国内外各种类的存取结构完成本车库的存取系统

3．立体车库总体钢结构骨架的研究与设计

通过对比，设计了立体车库的钢结构骨架，对钢结构骨架进行了各种工况的受力分析和变形分析，找出了钢结构骨架的最大应力作用单元和最大变形单元。

验证设计钢结构满足刚度和强度要求。

在此基础上，建立钢结构骨架优化设计模型，对钢结构骨架进行优化设计，进一步降低材料的消耗，提高车库的经济性。

拟采取方法

通过学校的图书馆、图书馆网站和一些机械论坛网站和中国期刊网站进行查询，主要查阅的范围是有关于本课题书籍、期刊和学位论文

四、课题研究中的主要难点以及解决的方法

难点1：

设计车库结构部分、传动系统、安全防护系统，在设计中需要计算机做模型设计。

解决方法：

根据车库的实际情况，对其它相同的设计进行参考，然后进行对比，在结构上需要查阅大量的资料，保证在规定的时间内完成设计内容。

五、毕业设计（论文）工作进度计划

第一周—第二周（2014．4．7—2014．4．11）

查阅资料，编写开题报告，拟订设计方案。

第三周（2014．4．11—2014．4．25）

方案设计，比较拟订的各种方案，确定最终

的设计方案。

包括工艺方案、传动方案、结构

方案、控制方案等。

第四周—第六周（2014．4．25—2014．5．2）

设计计算，根据设计方案，确定主要零件的结

构形状、尺寸，进行强度校核，编写设计说明书，

绘制各部分结构的装配草图。

第七周—第九周（2014．5．2—2014．6．6）

利用计算机绘制总装配图、部装配图、零件图，

计算机录入设计说明