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提升系统是矿井的咽喉,是确保人员、矿石安全往返于井口、井底的重要环节。提升钢丝绳是矿井提升系统的重要组成部分同时也是较为薄弱的环节,绳索的安全性影响着整个提升系统的稳定运行。本文采用理论推导和实验验证的研究思路,推导提升钢丝绳在工作过程中的振动特性,为保障提升系统的安全性提供前期的理论支持;为了进一步研究提升钢丝绳内部的力学特性,通过有限元仿真软件ANSYS进行仿真,得到钢丝绳内部钢丝的应力分布特点;为了研究钢丝绳内部钢丝的运动特性,通过仿真软件得到钢丝绳内部钢丝的变形分布以及不同接触状态钢丝的相对运动。本文首先研究了考虑弦绳的缠绕提升系统的振动特性。建立带有垂绳、弦绳的提升系统的纵扭耦合振动模型,将垂绳和弦绳分别划分为多段,通过有限元法离散化,拉格朗日乘子法处理边界条件,纽马克法进行数值求解,最终得到缠绕提升系统的动态响应。为了验证理论模型的正确性,在天轮底部轴承座上通过应变片采集应变值,将换算得到的垂绳天轮处张力值与理论模型进行比较。本文通过Creo2.0软件建立了18×7+IWS钢丝绳的三维模型,分析钢丝绳内部多种不同的接触状态,通过合理的网格划分策略对有限元模型进行网格划分,在接触线位置生成接触节点并细化,同时对钢丝绳纵向中间段进行了细化,两侧网格逐渐变疏,该网格划分方法能够准确跟踪中间截面节点数据的变化。分析1+6和18×7+IWS钢丝绳内部钢丝的空间应力分布以及中间截面的应力分布,同时分析约束条件、钢丝之间的摩擦对钢丝应力分布的影响,得出弦绳中部的最大等效应力相对值在提升系统运行过程中的变化情况。本文分析1+6和18×7+IWS钢丝绳内部钢丝的空间变形分布以及中间截面的变形分布,同时分析约束条件、钢丝之间的摩擦对钢丝变形分布的影响。本文通过准确跟踪中间截面不同接触位置的节点数据得到相互接触钢丝之间的相对运动以及在提升系统运行过程中的变化情况。