1、隨著國家電網事業(yè)的快速發(fā)展，編織防扭鋼絲繩因其高強度、高防扭特性在電纜張力架設工程中被大量且反復使用。由于施工環(huán)境較為惡劣，且編織鋼絲繩服役過程承載復雜，鋼絲繩的疲勞、斷絲等現象屢見不鮮。編織鋼絲繩在載荷作用下的應力分布對鋼絲繩的使用壽命和強度有著極大影響，其力學建模和失效機理分析越來越受到重視。由于其結構復雜，目前國內外對編織鋼絲繩的力學研究甚少。因此有必要建立編織鋼絲繩的力學計算模型，研究其在載荷作用下的應力分布規(guī)律，為該類鋼絲繩的

2、失效機理分析及結構優(yōu)化等研究提供理論基礎。
　　本文針對四方八股編織鋼絲繩，通過幾何參數關系研究、力學建模、仿真模擬及拉伸試驗、斷絲及斷股試驗等研究，探索其在拉伸載荷作用下的應力分布規(guī)律，具體研究內容如下:
　　(1)根據編織鋼絲繩的結構特點及參數方程，建立其幾何模型并進行修正;對修正后的幾何模型中繩股的中心線進行投影，借助四心圓近似橢圓法，獲得繩股的展開線;在此基礎上推導出編織鋼絲繩基本幾何參數之間的關系，借助CAD軟件及

3、拉伸試驗，獲得該類鋼絲繩基本幾何參數值和彈性模量;分析繩股曲率、撓率隨離心角和節(jié)距的變化曲線，進一步研究編織鋼絲繩的幾何特性，為其力學分析奠定理論基礎。
　　(2)基于彈性理論及Love曲桿理論，研究繩股在平直狀態(tài)下承受拉伸載荷時的力學響應，獲得繩股軸向總拉力與芯絲及內、外側絲應變等的關系式，建立繩股平直狀態(tài)力學模型;根據繩股展開線，分析四方八股編織鋼絲繩平直狀態(tài)下承受拉伸載荷時繩股受力及變形特點，推導出鋼絲繩拉伸載荷與繩股應力、

4、應變關系式，從而建立編織鋼絲繩平直狀態(tài)力學分析模型;以YS9-8×19編織鋼絲繩為例，借助Matlab進行了數值計算，并分析應變和應力隨載荷的變化規(guī)律。
　　(3)借助數值模擬軟件，建立無摩擦和不同摩擦系數的YS9-8×19編織鋼絲繩有限元模型，通過仿真分析揭示其相應的應力應變分布規(guī)律，探討摩擦力對編織鋼絲繩受力的影響;開展不同拉伸載荷作用下編織鋼絲繩的有限元仿真，并將仿真結果與力學模型理論計算結果對比分析，從定性的角度佐證所建力

5、學模型的有效性;對相同載荷下不同節(jié)距的編織鋼絲繩有限元模型進行仿真，分析其應力和變形隨節(jié)距的變化規(guī)律，進而優(yōu)選出節(jié)距范圍，為工程應用提供理論指導。
　　(4)以YS9-8×19編織鋼絲繩為例，進行不同載荷下的拉伸試驗，獲得鋼絲繩位移量隨載荷的變化曲線，并與理論計算值進行對比分析，驗證了力學模型的合理性;對鋼絲繩試樣進行斷絲及斷股試驗，分析斷絲和斷股的特點及位置，探討其危險截面存在位置，與理論及仿真結果進行綜合分析比對，驗證了鋼絲繩