仿真技術(shù)在立體車庫上的作用與實(shí)現(xiàn)

李珍珠

【摘 要】論文介紹了立體車庫的發(fā)展現(xiàn)狀和三維設(shè)計(jì)軟件在此領(lǐng)域的應(yīng)用。提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量，同時(shí)使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)、專業(yè)，已成為廣大設(shè)計(jì)者最為關(guān)注的焦點(diǎn)。結(jié)合立體車庫的結(jié)構(gòu)特征和傳動(dòng)原理，重點(diǎn)研究了SolidWorks軟件相關(guān)功能在立體車庫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，利用三維模擬及仿真技術(shù)在一定程度上優(yōu)化了立體車庫的機(jī)械設(shè)計(jì)。

【Abstract】 This paper introduces the development of stereo garage and the application of three-dimensional design software in this field. Improving the quality of the design and making the product design more accurate、professional has become the focus of the majority of designers. According to the structure characteristics and transmission principle of stereo garage， focuses on the application of SolidWorks software related functions in the stereo garage design， and optimize the mechanical design of stereo garage using 3D simulation technology to a certain extent.

【關(guān)鍵詞】立體車庫；三維模擬；SolidWorks

【Keywords】 stereo garage； three - dimensional simulation； SolidWorks

【中圖分類號(hào)】TP 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）04-0166-02

1 引言

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念中，總是會(huì)因?yàn)閳D紙問題或者設(shè)計(jì)者的意見分歧造成設(shè)計(jì)的過程相當(dāng)漫長，這樣時(shí)間長、費(fèi)盡力、耗經(jīng)費(fèi)，也會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)中出現(xiàn)的一些缺陷而造成項(xiàng)目進(jìn)度嚴(yán)重滯后。本論文主要針對(duì)市場占有率適用率最高的升降橫移立體車庫進(jìn)行論述，對(duì)其進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的主要參數(shù)、性能及運(yùn)動(dòng)原理建立了相應(yīng)的模型，且利用SolidWorks三維制圖軟件的微觀仿真技術(shù)對(duì)立體車庫的模擬裝配，直觀、標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)行分析、比較、評(píng)價(jià)。利用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)立體車庫的仿真與模擬，使設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量有了明顯的提高[1]。

2 立體車庫的市場現(xiàn)狀

隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，城市空地和巷道越來越少。從現(xiàn)有停車位的缺口情況和今后市場的需求可以看出，機(jī)械式停車設(shè)備的市場前景十分良好。據(jù)中國產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的2016年中國立體車庫市場現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測分析報(bào)告顯示，停車產(chǎn)業(yè)在國外已經(jīng)發(fā)展成為年產(chǎn)值數(shù)十億美元的大產(chǎn)業(yè)。興建自動(dòng)化立體停車庫應(yīng)是緩解城市交通擁堵、泊車難的一個(gè)十分有效的辦法，是改善城市停車難的有效途徑。有關(guān)專家預(yù)測，隨著我國私人汽車的迅猛發(fā)展，在未來幾年內(nèi)即將催生上百億的蘊(yùn)藏巨大市場和商機(jī)的“停車經(jīng)濟(jì)”。

隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和企業(yè)對(duì)自動(dòng)化水平要求的不斷提高，將為立體車庫應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的拓展帶來前所未有的機(jī)遇，也將為三維仿真軟件的快速提升提供一個(gè)良好的平臺(tái)。

3 立體車庫的類別、型式及基本參數(shù)

立體車庫的類別及代號(hào)按其工作結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理分為九大類，即：升降橫移類（SH）、簡易升降類（JS）、垂直循環(huán)類（CX）、水平循環(huán)類（SX）、多層循環(huán)類（DX）、平面移動(dòng)類（PY）、巷道堆垛類（XD）、垂直升降類（CS）和汽車專用升降機(jī)（QS）。各類產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)各有不同，就普及率而言，升降橫移式立體車庫的市場占有率最高，達(dá)到了75%左右。所以本論文以升降橫移類立體車庫為案例進(jìn)行分析。

4 立體車庫的三維模擬設(shè)計(jì)

采用以載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備的立體停車庫叫作升降橫移類停車庫。

三維模擬是計(jì)算機(jī)技術(shù)平臺(tái)開發(fā)的一種模擬技術(shù)，基于幾何原理，通過對(duì)現(xiàn)實(shí)實(shí)物的模擬，從而建立虛擬平臺(tái)的模型。計(jì)算機(jī)三維模擬技術(shù)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的還原，并且能夠?qū)@示物體進(jìn)行真實(shí)模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)實(shí)物在虛擬世界中的改變和呈現(xiàn)。那么，對(duì)于立體車庫的設(shè)計(jì)而言，如何更好地利用計(jì)算機(jī)三維模擬技術(shù)呢？

為了能順利地將三維模型建立起來，首先，對(duì)SolidWorks環(huán)境中單位及材料等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)置。

其次，根據(jù)設(shè)計(jì)思路確定好后期工藝、制造及安裝所需要的基準(zhǔn)，設(shè)置準(zhǔn)確的建模基本參數(shù)。設(shè)置主參考系數(shù)：幾何中心，基準(zhǔn)點(diǎn)、線、面等。

最后，輸入相關(guān)數(shù)據(jù)和特征完成幾何模型（零部件模型）的生成。利用三維標(biāo)準(zhǔn)件庫生成國家標(biāo)準(zhǔn)件材料，也可進(jìn)行數(shù)據(jù)無縫交換。這為實(shí)體數(shù)值模型進(jìn)行仿真技術(shù)提供了方便。

5 立體車庫的仿真設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)中經(jīng)常要對(duì)設(shè)計(jì)方案以及設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)思與小樣的設(shè)計(jì)，常常會(huì)出現(xiàn)更改現(xiàn)象，而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是逐步找到相關(guān)聯(lián)的零部件進(jìn)行修改，假如有一處未做（或漏掉）設(shè)計(jì)更改，后面將會(huì)帶來無法估算的麻煩。SolidWorks軟件就能突破這樣的瓶頸，利用三維仿真平臺(tái)，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行隨時(shí)修改，隨時(shí)更新，極大的提高其工作效率和質(zhì)量[1]。

首先，三維模型的裝配及模型的修改與整合。在SolidWorks的裝配界面導(dǎo)入各個(gè)零部件，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在滿足立體車庫傳動(dòng)系統(tǒng)功能要求的情況下，對(duì)各個(gè)零部件完成裝配體的生成，然后重新命名。

其次，對(duì)模型應(yīng)加定義及自由度分析。整合的三維數(shù)值根據(jù)仿真要求擺好位置，并設(shè)置好坐標(biāo)系，及各點(diǎn)、線、面之間的關(guān)系，并根據(jù)框架實(shí)際工作情況加以定義，為了調(diào)試通過應(yīng)邊定義邊檢查。同時(shí)應(yīng)注意分析自由度，以免過定義或少定義。

最后，進(jìn)行仿真結(jié)果處理。運(yùn)用SolidWorks三維建模的模塊中可以進(jìn)行動(dòng)畫仿真，通過對(duì)立體車庫真實(shí)的工作狀況進(jìn)行模擬，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)上的干涉和漏洞檢查，提前進(jìn)行改善和修正，為設(shè)計(jì)分析提供可靠依據(jù)。

6 結(jié)論

本文通過建立立體車庫零部件的仿真實(shí)體，對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行仿真裝配，為設(shè)計(jì)提供了科學(xué)、準(zhǔn)確的參考依據(jù)，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和可靠性大幅度提高。SolidWorks軟件集零件設(shè)計(jì)、裝配、工程圖、三維設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)模擬、運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)分析等于一體[2]。只要將SolidWorks三維軟件運(yùn)用的如火純青，那么在立體車庫這么高技術(shù)、高質(zhì)量、低成本的條件下必也能獲得高速發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)與國際接軌，也必將為民族產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來新的生機(jī)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】齊肖璐.機(jī)械設(shè)計(jì)的三維模擬與仿真設(shè)計(jì)分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（6）：87.

【2】隆飛，李君，等. SolidWorks設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.