摩擦矿井提升机作为矿井提升的咽喉，依靠摩擦衬垫与钢丝绳间的摩擦力提升重物，其摩擦衬垫与钢丝绳这一特殊摩擦副的摩擦特性决定了矿井提升安全。本课题在国家自然科学基金-青年基金项目(51105361)-“基于（火积）与移动元胞自动机的高速螺旋摩擦热损伤突变行为研究”的资助下，开展基于（火积）与MCA的衬垫摩擦接触行为研究，旨在掌握摩擦衬垫与钢丝绳在滑动工况下的摩擦学机理和规律，从而为研制高性能摩擦衬垫提供基础数据和理论支撑，有效保证了摩擦提升机安全可靠运行。首先，结合钢丝绳复杂特殊的空间螺旋结构，研究了摩擦衬垫与钢丝绳在滑动过程中非完全螺旋接触特性；在不同滑动工况下开展滑动摩擦试验，掌握摩擦衬垫表层温度变化规律；基于热传导理论，建立衬垫滑动过程中瞬态温度场数学模型，并用差分法对任意截面Zi进行求解；采用有限元软件建立任意截面Zi处摩擦衬垫与钢丝绳的接触模型，并进行仿真模拟，分析滑动过程中衬垫表层应力变化规律；基于Hertz接触理论，运用接触理论验证仿真接触模型的正确性。接着，基于（火积）传递理论，建立摩擦衬垫（火积）传递方程，分析（火积）随温度的变化规律；结合高速试验系统测定的衬垫表层温度场变化规律，对其测点温升进行拟合，并分析滑动工况下衬垫（火积）损耗以及其传递效率；根据温升拟合公式，并结合（火积）传递方程，分析滑动过程中（火积）随滑动时间的变化规律。最后，结合摩擦衬垫热机械性能，分析了摩擦衬垫复合模量变化规律；采用热膨胀仪对摩擦衬垫的线膨胀系数进行了测定，得到其线膨胀系数的变化规律；基于MCA方法，确定滑动边界条件，对不同的滑动工况下摩擦衬垫与绳股的接触进行了数值模拟，研究了摩擦衬垫在不同工况下的裂纹变化规律，探究了滑动接触过程中摩擦衬垫的摩擦学特性。