钢丝的微动损伤行为及其微动疲劳寿命预测研究

发布时间：2024-06-29 07:16

　　矿井提升过程中，提升钢丝绳内部股与股、丝与丝之间存在微动磨损和微动疲劳，将加速钢丝绳的疲劳断丝，导致钢丝绳承载能力的降低，影响了钢丝绳的使用可靠性以及煤矿的安全生产。因此，研究钢丝的微动损伤行为和微动疲劳寿命预测对延长钢丝绳服役寿命和提高钢丝绳的使用可靠性具有重要的意义。 本文以6×19+IWS钢丝绳为研究对象，通过静力学分析考察了矿井提升机上提容器始、末钢丝绳的承载状况及其受终端质量的影响。基于上提容器过程中钢丝绳张力的动力学模型建立了Simulink仿真模型，分析了最大提升速度、提升加（减）速度和终端质量对钢丝绳所受峰值张力和张力幅值的影响。仿真结果表明，在上提容器始、末阶段，过渡段钢丝绳张力的总范围分别为2102.1N～18762.1N和191.1N～16851.1N。在上提容器过程中，最大峰值张力、最大张力幅值、最小峰值张力和最小张力幅值的总变化范围分别为9793.3N～19896.9N、176N～4817.6N、1240N～19821.3N和39.5N～2366N。 依据钢丝绳静力学理论和接触力学知识，建立钢丝绳所受张力和张力幅值与钢丝微动疲劳参数间的数学关系模型并建立Sim...

【文章页数】：205 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
Extended Abstract
目录
图清单
表清单
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 概述
    1.3 研究现状
    1.4 研究目的
    1.5 技术路线
    1.6 研究内容
2 矿井提升过程中钢丝绳的承载状况
    2.1 提升始、末阶段的钢丝绳承载状况
    2.2 提升过程中的钢丝绳承载状况
    2.3 本章小结
3 矿井提升参数对提升钢丝绳微动疲劳参数的影响
    3.1 理论背景
    3.2 Simulink 建模与仿真
    3.3 仿真结果分析
    3.4 本章小结
4 提升钢丝绳的有限元分析
    4.1 直股和钢丝绳的几何形状
    4.2 钢丝绳有限元模型
    4.3 实例分析 1
    4.4 实例分析 2
    4.5 本章小结
5 钢丝的微动磨损演化模型
    5.1 理论背景
    5.2 计算结果与分析
    5.3 本章小结
6 钢丝的微动疲劳实验研究
    6.1 钢丝微动疲劳试验机的研制
    6.2 钢丝微动疲劳行为的实验研究
    6.3 本章小结
7 钢丝的微动疲劳有限元分析及其微动疲劳寿命预测
    7.1 钢丝的微动疲劳有限元分析
    7.2 微动疲劳初始阶段疲劳钢丝表面的裂纹萌生特性
    7.3 钢丝的微动疲劳寿命预测
    7.4 微动疲劳寿命与微动参数间的关系
    7.5 本章小结
8 结论与工作展望
    8.1 结论
    8.2 工作展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3997352