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现代民航业物流系统中,航空自动化立体库占有举足轻重的地位。本课题依托于机科发展科技股份有限公司所建设的航空自动化立体库项目。为满足对货物更高效出入库的要求,项目设计了“钢结构货架TV车+提升机”来取代传统ETV取货的方案。其中钢结构货架TV车相对于地面TV车与穿梭板车等现有技术,其特点在于是一种运行于货架高层轨道的高速重载车型,对安全平稳性要求较高,具有诸多开发上的难点。为保证钢结构货架TV车平稳运行,本文基于现代机械设计理论与方法对车体开发的多个关键点与难点进行了研究,研究工作包括以下几点:(1)钢结构货架TV车车体轻量优化设计研究。先对车体结构进行初步设计,建立三维模型,结合有限元静力分析结果确定合适的焊接型钢截面尺寸。基于ANSYS Workbench优化设计功能,在满足强度与刚度的条件下,对车体进行轻量优化设计。(2)钢结构货架TV车车体有限元模态分析与共振研究。运用ANSYS Workbench对车体进行有限元模态分析,得到车体前6阶模态振型。接着分别讨论车体在车轮不平衡激励、驱动电机激励和轨道不平顺激励三种外界激励作用下是否会发生共振情况。(3)钢结构货架TV车车体振动响应分析与减振研究。建立了轨道不平顺振动激励与驱动电机振动激励的时域描述。在ANSYS Workbench中对车体进行振动激励作用下的瞬态动力学分析,得到车体的振动加速度曲线与振动加速度均方根值。然后,本文基于隔振法对车体轮系进行隔振设计研究。(4)钢结构货架TV车车体耐撞性分析与改进研究。对车体在碰撞过程中主要承力的主梁建模,运用ANSYS Workbench的显式动力学模块对其进行碰撞仿真分析,得到碰撞加速度变化曲线和纵梁端面变形曲线。本文基于安装缓冲器的方法对车体耐撞性进行改进研究。以上研究内容均实现一定预期成果,为钢结构货架TV车的平稳安全设计提供了参考依据。