提升钢丝绳多体动力学仿真及股丝应力分析

发布时间：2022-04-28 20:07

　　钢丝绳作为起重机提升系统的关键部件,在牵引提升过程中将承受拉伸、弯曲、振动和冲击等多种载荷作用,因此研究复杂载荷下钢丝绳动力学特性,掌握钢丝绳的应力应变状态对提前管理起重机吊装作业风险有重要作用。以桥式起重机为工程背景,首先建立基于ADAMS/Cable的钢丝绳提升系统的动力学模型,计算获得了钢丝绳在提升过程中的动态应力谱。其次通过建立钢丝绳的几何模型和有限元模型,分析起重机在提升过程中钢丝绳的拉伸应力和钢丝位移分布及其钢丝绳与滑轮及钢丝绳内部各丝的接触应力。结果表明,钢丝绳启动瞬间,瞬时加速度使钢丝绳承受最大拉应力比稳定提升阶段增大37%,导致钢丝绳横截面应力幅值升高,钢丝绳在提升过程伴随不稳定的振动载荷。分析发现钢丝绳外股最外层钢丝横截面承受应力最大,其局部最大拉伸应力幅值比稳定提升阶段提高了56%。钢丝绳与滑轮接触产生的接触应力对钢丝绳外部及内部股丝产生接触磨损,促进钢丝绳发生磨损疲劳断裂。 

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 起重机提升系统动力学分析
    1.1 多体动力学建模
    1.2 动态模拟
    1.3 结果分析
2 钢丝绳内应力分析
    2.1 钢丝绳几何模型
    2.2 钢丝绳有限元模型
        2.2.1 材料属性与网格划分
        2.2.2 接触与边界条件
        2.2.3 有限元模型验证
    2.3 钢丝绳应力及变形分析
    2.4 钢丝绳外部磨损
    2.5 钢丝绳内部磨损
3 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]特种设备钢丝绳的应力和疲劳寿命仿真分析[J]. 杜文正,马保珠,曹大志.  兵工学报. 2018(04)
[2]基于ABAQUS的钢丝绳扭矩分析[J]. 张敏,寇子明,李婷.  煤矿安全. 2016(02)
[3]多股纤维绳芯钢丝绳应力及变形分布研究[J]. 张敏,寇子明.  煤炭技术. 2016(01)
[4]弯曲钢丝绳股内钢丝应力应变数值模拟[J]. 吴娟,寇子明,刘玉辉,吴国雄.  煤炭学报. 2015(06)
[5]1×7+IWS结构钢丝绳服役中的有限元模拟[J]. 陈向阳,张瑾,唐文亭.  铸造技术. 2014(04)
[6]钢丝绳三维接触模型及丝间应力分布研究[J]. 马军,葛世荣,张德坤.  中国机械工程. 2012(07)
[7]钢丝绳碰撞动力学模型[J]. 方子帆,吴建华,何孔德,张明松.  工程力学. 2009(10)
[8]钢丝绳股内钢丝的载荷分布[J]. 马军,葛世荣,张德坤.  机械工程学报. 2009(04)

博士论文
[1]起重机用不旋转钢丝绳理论研究及其寿命估算[D]. 浦汉军.华南理工大学 2012



本文编号：3649444