西魯型鋼絲繩結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析.pdf

1、鋼絲繩是由一定數(shù)量的鋼絲或繩股按照一定的規(guī)則捻制而成的空間螺旋結(jié)構(gòu)制品，其具有高強度、高柔軟性和穩(wěn)定可靠的特點，是一種理想的承載工程結(jié)構(gòu)件。鋼絲繩的力學(xué)性能與自身的幾何結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，故鋼絲繩的結(jié)構(gòu)設(shè)計非常關(guān)鍵。本文針對傳統(tǒng)鋼絲繩受載后同層相鄰鋼絲可能存在接觸的缺點，采取在鋼絲繩結(jié)構(gòu)設(shè)計時使同層相鄰鋼絲之間存在一定夾角的方法，以避免同層鋼絲之間的接觸，經(jīng)分析證明該方法是有效的。本課題主要做了如下研究工作：
　　首先介紹了鋼絲繩的種類

2、以及各種結(jié)構(gòu)的特點和應(yīng)用領(lǐng)域，并且對單股線接觸鋼絲繩的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論進行了深入研究，給出了相鄰層鋼絲之間位置關(guān)系的判定準(zhǔn)則。針對傳統(tǒng)鋼絲繩結(jié)構(gòu)設(shè)計計算繁瑣、費時費力的缺點，基于一維搜索方法實現(xiàn)了單股線接觸鋼絲繩的幾何參數(shù)的計算，此方法不僅提高了計算精度還可以精確的求出相鄰層鋼絲之間的接觸位置。并以1×19S型鋼絲繩為例，對求解過程進行了介紹。
　　其次基于Love空間曲桿理論和Costello理論模型推導(dǎo)了n層西魯型鋼絲繩軸力和扭矩