【正文】 ，而且面積和體積的節(jié)省并不十分明顯。 機械式停車庫為了解決多層立體停車庫駕駛員駕車上下坡道的問題，20世紀60年代國外出現(xiàn)了一種早期機械式停車庫，取消了曲線坡道，汽車上下由升降電梯解決，然而水平運輸仍然由駕駛員來駕駛。國家計委已將發(fā)展城市停車場作為支持基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點之一，國家計委第6號令中，己明確機械式立體車庫(設(shè)備)及城市立體停車場為國家重點支持的產(chǎn)業(yè)。然而，目前只有很少城市建立了少數(shù)立體停車庫，而大多數(shù)汽車則停放在露天停車場，甚至是占道停放。如此數(shù)量的汽車主要集中在城市，將給城市停車泊位帶來巨大的壓力。于是為了順應(yīng)社會發(fā)展的需要，立體停車庫的研究與開發(fā)也就變的愈加緊迫。首先確定了立體車庫的運行方式和適合此運行方式的各構(gòu)件的外形結(jié)構(gòu)，然后針對這種立體車庫的機構(gòu)特征，選擇了作為停車位的固定叉梳和作為支撐的鋼架結(jié)構(gòu)骨架進行優(yōu)化設(shè)計，接著運用增廣乘子法對固定叉梳和鋼結(jié)構(gòu)骨架進行優(yōu)化，最后的優(yōu)化結(jié)果使固定叉梳結(jié)構(gòu)更加合理，降低了整體重量和對鋼結(jié)構(gòu)骨架的載荷，也使鋼結(jié)構(gòu)骨架的整體重量減輕了許多。關(guān)鍵字：立體車庫 機械結(jié)構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計 固定叉梳 鋼結(jié)構(gòu)AbstractOn the base of the project Optimal design of the mechanisms in the stereoscopic garage，some mechanisms in the lift park garage has been designed optimally. At the first, we established the running mode and the structure of the mechanisms adapted to the running mode. And then, we chose the immobile b as the parking space and the steel structure framework as support, the optimal design on the two mechanisms was carried through. The optimal design on the immobile b and the steel structure framework was carried through with augmented multipliers method. At the end, the result of the optimal design is that the immobile b will be more reasonable and decreased the whole weight of the garage and the load of the steel structure framework, and the weight of the steel structure framework bee more light.Key words： Stereoscopic garage Mechanisms Optimal design immobile b Steel structure 第一章 緒 論 課題的來源及研究的目的和意義隨著社會生活水平的不斷提高，大多數(shù)城市人已經(jīng)解決了“衣食住行”中的前三項，開始著手考慮買車，汽車進入尋常百姓家已是指日可待的。近年來，我國汽車產(chǎn)量不斷增加，汽車保有量更是急劇上升。如果全部露天平面停放，(長)X (寬)。這樣，一方面，在寸土寸金的大城市，設(shè)立露天停車場，是對有限土地資源的嚴重浪費。目前，汽車停放已經(jīng)成為全世界大城市普遍關(guān)注的問題，許多國家都拿出資金資助這一課題的研究。取車時，駕駛員跟隨電梯一起上去，到了樓層后駕駛員駕車離開電梯找車位停下，然后駕駛員坐人梯下樓：相反，取車時，駕駛員先坐人梯上樓，然后開車到電梯口等候電梯，人車隨電梯一起下樓。到了20世紀70年代，隨著科學技術(shù)的進步，停車庫逐漸向全機械化、自動化方向發(fā)展，機械式停車庫便應(yīng)運而生。這樣的車庫就把每輛車的停車面積和空間盡可能壓縮到最小，車庫實際上成為一種停放車輛的容器，充分發(fā)揮了機械停車庫的優(yōu)勢。機械立體停車庫的室內(nèi)沒有人員停留，車輛的存取是全自動的，這種車庫是最節(jié)省土地資源和自動化程度最高的，其具體優(yōu)點如下：(1)節(jié)省面積，約為平面停車場的1/21/25。(3)使用方便。(4)減少了因路邊停車而引起的交通事故。 機械優(yōu)化設(shè)計相關(guān)知識 優(yōu)化設(shè)計概述 機械優(yōu)化設(shè)計包括建立優(yōu)化設(shè)計問題的數(shù)學模型核選擇恰當?shù)膬?yōu)化方法與程序兩方面的內(nèi)容。雖然他們給出的形式不同，但都是反映設(shè)計變量之間的數(shù)量關(guān)系的。但是，懲罰函數(shù)也存在不少問題，從理論上講，只有當r→∞(外點法)或r→0(內(nèi)點法)時，算法才能收斂，因此序列迭代過程收斂較慢。 拉格朗日乘子法 拉格朗日法是一種古典的求約束極值的間接解法。拉格朗日乘子法看起來似乎很簡單，實際上這種方法存在著許多問題，例如對于非凸問題容易失敗。等式約束的增廣乘子法對于含等式約束的優(yōu)化問題 構(gòu)造拉格朗日函數(shù) (11) 令時，得原問題的極值點以及相應(yīng)的拉格朗日乘子向量。所有，不論r取何值，式(13)與原問題有相同的極值點，與(11)有相同的拉格朗日乘子向量。 由這一性質(zhì)可知，當懲罰因子取足夠大的定值，即，不必趨于無窮大，且恰好取時， 就是函數(shù)的極小點。 假定懲罰因子取為大于的定值，則增廣乘子函數(shù)只是、的函數(shù)。為了確定式(16)中的校正量，再定義 (17)為了求得，只需求函數(shù)的極大值。1)在沒有其他信息的情況下，初始乘子向量取零向量，即，顯然，這時增廣乘子函數(shù)和外點懲罰函數(shù)的形式相同。以后的迭代計算，懲罰因子按下式遞增 (19)式中－懲罰因子遞增系數(shù)，取 －判別數(shù)，取懲罰因子的遞增公式可以這樣來理解：開始迭代時，因不可能取很大的值，只能在迭代過程中根據(jù)每次求得的無約束極值點趨近于約束面的情況來決定。因為增廣乘子法并不要求→∞。1)選取設(shè)計變量的初值，懲罰因子初值，增長系數(shù)，判別數(shù)，收斂精度，并令 ，迭代次數(shù)。5)如果，迭代終止。取定一個足夠大的后，上式的增廣乘子函數(shù)形式為 (113)并對一組乘子向量(初始乘子向量仍取零向量)求，得。若，則于是，可得 (116)將式(116)代入式(115)，得 (117)這就是不等式約束優(yōu)化問題的增廣乘子函數(shù)，它與式(115)的不同之處在于松弛變量已經(jīng)完全消失。和的校正公式為 (120)算法的收斂條件可視乘子向量是否穩(wěn)定不變來決定，如果前后兩次迭代的乘子向量之差充分小，則認為迭代已經(jīng)收斂。與循環(huán)式停車庫相反，電梯式停車庫停車位是固定的，汽車的存放通過電梯系統(tǒng)上下移動到停車位前，利用特有的橫向移動裝置來實現(xiàn)汽車的存取。車庫可以貼建筑物建造也可獨立建造，而且其封閉的立面又可成為商業(yè)廣告牌。隨著科技的發(fā)展，高架倉儲式停車庫出現(xiàn)了全智能的形式，采用一個機器人(可行走式電梯)來實現(xiàn)車輛的存取。 立體車庫的總體結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計通過上面的比較可以看出，電梯式停車庫是一種綜合性能比較優(yōu)良的車庫，機械化程度最高，具有廣闊的發(fā)展前景，因此選擇電梯升降式停車庫作為本課題的基本形式。升降電梯升降到停車樓層后可以在扇形停車位范圍內(nèi)存取車輛，這樣就增加了每一樓層的停車位。 圖2單個電梯式停車庫占地面積約60，車庫一層不放車輛，除用來作為車輛和駕駛員的進出通道，同時車輛的旋轉(zhuǎn)也在一層完成。叉梳式存取車方式，不設(shè)載車托盤，取車時電梯直接升到所取車的停車位，沒有空行程，減少了取車時間，提高了取車效率。考慮到存取車時間是一個影響立體車庫使用的重要因素，所以選擇效率較高的叉梳式存取方