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鋼絲繩作為承載與傳動(dòng)構(gòu)件，其安全可靠性對(duì)于礦山提升系統(tǒng)的安全、高效和穩(wěn)定具有重要意義。鋼絲繩經(jīng)過滑輪或卷筒時(shí)，會(huì)由于彎曲而產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，鋼絲繩橫截面上和沿鋼絲繩長度方向不同位置處鋼絲的彎曲應(yīng)力均不相同。彎曲狀態(tài)下，鋼絲繩受反復(fù)的彎曲以及與繩槽接觸產(chǎn)生的擠壓力、摩擦力等導(dǎo)致了鋼絲繩的磨損和疲勞比平直狀態(tài)更為復(fù)雜。

近年來有限元法在鋼絲繩研究領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)外學(xué)者建立了平直單捻鋼絲繩有限元分析模型-1，分析在軸向載荷作用下單捻鋼絲繩的性能特性。C.Erdonmez以建立了平直6×7IWRC鋼絲繩數(shù)學(xué)模型，分析在不同載荷下鋼絲繩繩芯的應(yīng)變，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。孫建芳以對(duì)簡單直股和獨(dú)立繩芯進(jìn)行了應(yīng)力分析。馬軍等在忽略鋼絲的擠壓收縮特性基礎(chǔ)上，在ANSYS中建立了6×7+IWRC鋼絲繩右同向捻和右交互捻的實(shí)體模型，采用有限元方法研究了鋼絲繩股內(nèi)鋼絲應(yīng)力-應(yīng)變分布，并通過拉伸變形試驗(yàn)驗(yàn)證模型正確性。吳娟叫等建立了6x

36WS-IWRC2種捻向鋼絲繩有限元分析模型，分析2種捻向鋼絲繩外股層鋼絲應(yīng)力及變形分布規(guī)律。

王大剛2-1]建立了6×19+IWS鋼絲繩有限元模型，對(duì)鋼絲微動(dòng)磨損和疲勞壽命進(jìn)行了有限元分析。綜上所述，國內(nèi)外文獻(xiàn)中對(duì)于彎曲狀態(tài)下鋼絲繩性能的研究相對(duì)較少。而鋼絲繩在工作過程中不可避免要受到彎曲的作用，因此研究彎曲狀態(tài)下鋼絲繩的受力狀態(tài)對(duì)于鋼絲繩安全性能評(píng)估和壽命預(yù)測非常重要。本文以6×7IWRC鋼絲繩為研究對(duì)象（圖1），分析鋼絲繩在彎曲狀態(tài)下的力學(xué)模型及應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律。該繩由中心股和外股層組成。中心股側(cè)絲和外股層股芯絲為一次捻制而成，外股層側(cè)絲均為二次捻制鋼絲。