钢丝绳失效机制研究.pdf

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1、第39卷第5期金属制品2013年10月V0L39No．5MetalProducts0ctober2013doi：10．3969／j．issn．1003—4226．2013．05．001钢丝绳失效机制研究吕晓晖，陈志平，王松根，徐恩道(杭州电子科技大学，浙江杭州310018)摘要介绍钢丝绳常见失效形式。按其引起失效的机制可分为疲劳、磨损和腐蚀，疲劳是钢丝绳主要的失效机制，实际运行过程中这3类机制相互作用，最终引起钢丝绳的断裂。回顾钢丝绳失效机制的研究状况，研究钢丝绳的失效机制主要是通过疲劳试验、静力学分析和动

2、力学仿真3种方法。对钢丝绳的多体动力学仿真研究基本停留在探讨建模阶段，阐述3种建立钢丝绳刚柔耦合模型的方法，刚柔耦合计算机辅助软件能够很好的对刚柔耦合机械系统进行仿真分析。讨论钢丝绳失效机制研究存在的问题并对其发展方向进行展望。关键词钢丝绳失效机制；疲劳试验；静力学分析；动力学仿真；刚柔耦合技术中图分类号TH141．1Researchonsteelwirerope’SfailuremechanismL0Xiao—hui，CHENZhi-ping，WANGSong—gen，XUEn-dao(HangzhouD

3、ianziUniversity，Hangzhou310018，China)AbstractTointroducesteelwirerope’Scommonfailuremodes．Mechanismcausedbyfailurecanbedividedintofatigue，abrasionandcorrosion，andfatigueisthemainfailuremechanismofsteelwirerope，duringtheactualpractice，thosethreemechanismswo

4、rktogetherandcausesteelwirerope’Sbroken．Themainwaytoresearchsteelwirerope’Sfailuremecha—nismisthroughthreewaysoffatiguetest，staticsanalysisanddynamicssimulation．Multi·dynamicssimulationresearchesonsteelwireropestayindiscussingmodelingstatus，tostatethreeway

5、sofbuildingsteelwireroperigid—flexiblecoupledtechnology，rigid—flexiblecoupledcomputerassistantsoftwarecanhelprigid—flexiblecoupledmechanicalsystemtofinishsimulationanalysiswel1．Todiscusstheexistingproblemofsteelwireropefailuremechanismandlookforwardtoitsde

6、vel—opment．Keywordssteelwirefailuremechanism；fatiguetest；staticsanalysis；dynamicssimulation；rigidflexiblecoupledtech—nology钢丝绳因其强度高、自重轻、承载能力大、运行奠定基础。平稳、工作可靠等优点被广泛应用于煤炭、冶金、石油、交通运输、港口等国民经济的各个领域。在役1钢丝绳失效机制及研究现状钢丝绳受工况影响，会产生各种物理、化学损伤，从由于钢丝绳的受载复杂，其失效形式也多样。而导致其强度

7、降低，甚至破断。钢丝绳在实际使用通常按钢丝绳失效后的外部形态可将其失效分为断过程中的受力状态复杂，不只承受单纯的拉伸、弯裂、过量变形及表面损伤3类；按其引起失效的机制曲和扭转，而是多重复杂应力的组合。如：钢丝绳可分为疲劳、磨损和腐蚀，在钢丝绳的实际运行过程内部产生的摩擦力和挤压应力，随受荷条件的变化中这3类机制相互作用，最终引起钢丝绳的断裂。而承受交变负荷、冲击负荷的作用，所有这些都影Torkar等人⋯对起重机钢丝绳的失效进行了分响钢丝绳的持久强度和使用寿命。由于钢丝绳失析，发现钢丝的断口显示出疲劳断裂特征

8、，表面可观效断裂机制复杂，钢丝绳的失效研究一直受到国内察到由脱碳导致的疲劳裂纹源，得出钢丝绳失效的外研究者的重视，笔者结合国内外钢丝绳失效机制主要原因是疲劳和缺乏检查。Schrems_2研究了与的研究现状，讨论钢丝绳失效研究存在的问题，阐磨损相关的钢丝绳的疲劳行为，认为接触应力对这述钢丝绳刚柔耦合模型的研究方法，为以后的研究类疲劳损伤起到了重要的作用。Chaplin详细讨·2·金属制品第39卷论了磨损在钢丝绳检测