物流行业的蓬勃发展带来了全球集装箱吞吐量的急剧增长,这样就会导致港口起重机的作业量也在不断的增大。在港口的装卸中,不旋转钢丝绳的消耗量是巨大的,据统计,仅深圳盐田港的一个码头每年的使用量就800吨左右。不旋转钢丝绳具有自转性小特点,但是由于它结构的特殊性导致它内层绳很容易断丝,而且不旋转钢丝绳内部断丝一般是无法发现的,所以它在使用的过程中存在着潜在的安全隐患。因此研究其力学模型,改善其结构,以提高它的安全性,具有非常明显的现实意义。本文主要分析了港口起重机上不旋转钢丝绳的受力模型,并通过铁谱实验研究它的磨损机理,为钢丝绳寿命的提高提供了一定的理论基础。本课题来源于国家质检总局科技计划项目(编号:2008QK275)。本课题是以18×7不旋转钢丝绳为主要研究对象,主要研究内容如下:(1)研究推导出不旋转钢丝绳的数学模型,计算出危险点处的应力大小,为不旋转钢丝绳的疲劳试验提供理论的基础。同时,改变钢丝绳的几何参数,计算其最大接触应力。根据计算结果,提出改善钢丝绳结构的建议。(2)建立单股钢丝绳与不旋转钢丝绳的几何实体模型,通过有限元仿真分析,验证数学模型的正确性和准确性。同时找出18×7的钢丝绳的空间磨损点规律,为钢丝之间的磨损试验提供理论数据。(3)利用动力学的知识,建立起重机钢丝绳的数学模型,然后借助于Matlab的仿真工具箱Simulink进行仿真分析。通过对仿真图形的分析,来得出一些由静力学所不能推出的结论,以希望对延长钢丝绳的寿命及系统设计工作有所帮助。(4)论文还尝试了用铁谱技术研究不旋转钢丝绳的磨损破坏机理,根据磨粒铁谱图片分析判断钢丝绳的磨损状态,为钢丝绳的报废提供一定的依据。