基于半解析法的钢丝绳股多态接触性能研究

针对钢丝绳在服役过程中因丝间接触导致的失效问题,基于半解析法、弹性接触理论和曲杆理论,研究了轴向拉伸、扭转载荷作用下的钢丝绳股丝间多态接触性能。建立了能反映绳股接触状态随载荷演变规律的丝间接触模型及绳股力学模型,并采用共轭梯度法及快速傅里叶变换进行求解,验证了模型有效性。结果表明:在一定轴向拉伸与扭转载荷作用下,部分绳股处于多态接触状态。随着拉伸载荷的增加,芯丝-侧丝趋于接近而相邻侧丝趋于分离,接触状态的变化使小捻角绳股刚度趋于减小而使大捻角绳股刚度趋于增大。随着扭转载荷的增大,使相邻侧丝趋于接近而使芯丝-侧丝趋于分离,接触状态的变化使小捻角绳股刚度增大,大捻角时刚度先增大后减小。