本书着眼于国内外关于矿井提升机设计理论和方法的*新研究成 果，系统地阐述了数值计算方法，尤其是有限元分析技术和虚拟样机 技术在矿井提升机设计过程中的应用情况。内容包括国内外矿井提升 机的发展与现状，矿井提升机钢丝绳的动力学建模方法，钢丝绳动力 学建模方法在矿井提升机设计中的应用，矿井提升机的振动特性、建 模及仿真实例，有限元法和虚拟样机技术，有限元法在矿井提升机设 计中的应用，虚拟样机技术在矿井提升机设计中的应用，数值仿真技 术在矿井提升机分析中的应用。书中针对每个专题均给出了实例。本 书丰富和完善了矿井提升机的设计理论和方法，并使数值计算方法在 矿井提升机的设计应用方面有了进一步发展。 本书可供矿井提升机工程设计人员、生产应用人员、维修检测人 员参考，还可供相关领域的教师和研究生参考。

前言

第１章绪论

１

１１矿井提升机１

１１１背景１

１１２摩擦式提升机２

１１３缠绕式提升机３

１２我国矿井提升机的现状４

１３现代设计方法在矿井提升机设计中的应用５

１４数值计算方法在矿井提升机设计中的应用６

第２章矿井提升机钢丝绳的动力学建模方法９

２１基于集中参数离散模型的钢丝绳纵向振动力学方程１０

２２基于分布参数连续模型的钢丝绳横向振动力学方程１１

２３基于绝对节点坐标法的钢丝绳动力学模型１３

２３１绝对节点坐标方程１４

２３２绝对节点坐标方程约束的添加２０

２３３基于绝对节点坐标法的钢丝绳多体动力学方程２２

２４基于相对节点方程的钢丝绳建模方法２５

２４１单元的划分２５

２４２相对节点方程２６

２４３节点弹性力的计算３１

２４４钢丝绳接触模型３４

２４５系统运动方程求解３６

第３章钢丝绳动力学建模方法在矿井提升机设计中的应用４１

３１矿井提升机设计与钢丝绳相关的动力学问题４１

３２钢丝绳的提升能力４１

３２１单绳缠绕式提升机提升方式的极限提升能力４１

３２２钢丝绳公称抗拉强度对提升能力的影响４２

３２３钢丝绳结构对提升能力的影响４３

３３与钢丝绳承载性能有关的结构设计实例４４

３３１结构设计方案选择的应用实例４４

３３２钢丝绳缠绕过程的运动耦合特征的应用实例４７

３３３摩擦提升机的动力学特性及影响因素５０

３３４超深井多绳摩擦式提升机的极限提升能力５４

３３５大尺度强时变柔性提升系统的纵振、横振和扭振特性５９

第４章矿井提升机振动特性的建模及仿真实例７５

４１摩擦式提升机的纵向振动７５

４１１摩擦式提升机的结构７５

４１２摩擦式提升机的纵向振动模型７６

４１３摩擦式提升机的纵向振动模型参数分析７７

４１４摩擦式提升机的纵向振动方程７９

４１５摩擦式提升机纵向振动方程的求解８２

４２摩擦式提升机的横向振动８３

４２１摩擦式提升机的横向振动模型８４

４２２摩擦式提升机的横向振动方程８４

４２３摩擦式提升机的横向振动能量分析８６

４２４摩擦式提升机横向振动方程的求解８７

４３ＪＫＭ４５×６（Ⅳ）摩擦式提升机的振动特性仿真分析９０

４３１ＪＫＭ４５×６（Ⅳ）摩擦式提

升机的纵向振动分析

９１

４３２ＪＫＭ４５×６（Ⅳ）摩擦式提

升机的横向振动分析１００

４４摩擦式提升机的摩擦传动

动力学模型

１０９

４４１平面梁单元的绝对节点

坐标方程

１０９

４４２平面梁单元的绝对节点坐标方

程的修正

１１４

４４３钢丝绳与摩擦轮的摩擦接触

模型

１１７

４４４摩擦式提升机的摩擦传动动

力学方程

１２０

４４５摩擦式提升机的摩擦传动动

力学方程求解

１２２

４４６ＪＫＭ４５×６（Ⅳ）摩擦式提升

机的摩擦传动仿真分析

１２４

第５章有限元法和虚拟样机

技术

１３３

５１有限元法

１３３

５１１概述

１３３

５１２有限元法的思想

１３４

５１３有限元建模

１３５

５１４有限元常用软件

１３７

５１５ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ的

介绍

１３７

５１６ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ的

分析步骤

１３８

５２虚拟样机技术

１３９

５２１虚拟样机

１３９

５２２虚拟样机技术的理论

基础

１４０

５３ＲｅｃｕｒＤｙｎ软件

１４５

５３１概述

１４５

５３２ＲｅｃｕｒＤｙｎＶ８Ｒ１的基本

模块

１４５

５３３建模和仿真的步骤

１４７

第６章有限元法在矿井提升机

设计中的应用

１４８

６１引言

１４８

６２有限元法在矿井提升机主轴装置

设计中的应用

１４８

６２１矿井提升机的主轴装置

１４８

６２２主轴装置建模

１４９

６２３计算结果及分析

１５１

６３有限元法在钢丝绳张力耦合变化

特性分析中的应用

１５７

６３１钢丝绳缠绕模型的建模

１５７

６３２不同包角下钢丝绳股内各

丝张力分布的仿真分析

１６２

６４矿井提升机制动过程的热－结构

耦合分析

１６８

６４１分析内容

１６８

６４２制动过程中的载荷及边界

条件施加

１６８

６４３紧急制动工况下制动器的热－

结构仿真计算与分析

１６９

６５有限元法在钢丝绳－提升容器作业

过程力学分析中的应用

１７４

６５１钢丝绳－提升容器有限元

建模

１７４

·Ⅵ·

矿井提升系统数值仿真技术６５２钢丝绳－提升容器作业过程的

动力学分析１７６

６６有限元法在缠绕式提升机主轴装置

分析中的应用

１８０

６６１卷筒结构的受力分析

１８０

６６２主轴结构的受力分析

......