编织钢丝绳由于其独特的编织结构,强度高、防扭性强、柔韧性好等优点被广泛应用于张力架线施工中。架线作业过程中,编织钢丝绳使用工况复杂,反复受到拉伸、弯曲、扭转等多种载荷综合作用,且其工作环境恶劣,常被酸雨侵蚀,砂石、绳体脱落物等杂质黏着进入绳体,在上述因素共同影响下,致使绳体磨损,加速疲劳断裂失效。研究表明绳丝表面磨损对绳体力学性能影响较大,是造成绳体过早断裂失效的主要原因。由于编织钢丝绳被卷绕牵引经过卷筒过程中受载最为复杂、绳体最易发生磨损。因此,本文以YS9-8×19编织钢丝绳为研究对象,开展编织钢丝绳牵引过程力学及磨损断裂失效机理研究,为绳体寿命预估及牵引机构优化提供理论支撑,具有重要的理论价值和工程意义。具体研究内容如下:(1)借助报废绳体进行磨损和断丝机制分析:对架线施工现场报废的牵引用编织钢丝绳进行拆股试验和样本制备,进行宏观和微观形貌检测分析。观测磨损、断丝位置,并对磨损表面及绳丝断口进行微观形貌、组织结构、能谱检测分析,结合摩擦学原理分析确定其磨损及断丝失效机制;并依据磨损位置将绳体磨损分为外部磨损和内部磨损两种。(2)外部磨损研究及其磨损量模型构建:绳体“绕进-绕出”牵引卷筒依次经过“直线-过渡-弯曲”三种状态,绳体与卷筒绳槽间接触磨损属于外部磨损,分析钢丝绳在此过程中张力变化规律,探索其最大张力位置和张力变化规律,构建“绳-轮”接触模型,对绳与轮槽间接触点个数和接触点应力进行求解;根据N·B·克拉盖尔斯基固体疲劳磨损理论,结合张力架线实际工况,构建牵引过程相对磨损量模型I,分析影响外部磨损因素。(3)内部磨损研究及其磨损量模型构建:牵引过程中钢丝绳股间丝、同股芯丝与内层丝、内层丝与外层丝之间的接触磨损属于内部磨损。结合绳体结构及其受载特性,确定股间丝的接触磨损是内部磨损最主要形式;分析卷绕过程股间丝接触状态,计算内部接触点个数、牵引过程股间丝于过渡段和弯曲段微动距离、接触点接触压力;基于此,构建两种内部磨损量模型:基于磨痕几何特征,构建股间丝磨损量几何计算模型W_j;基于Archard粘着磨损理论,构建股间丝磨损量理论模型W_l,并获得影响内部磨损主要因素。(4)卷绕牵引过程摩擦磨损试验:以YS9-8×19编织钢丝绳为样本,借助钢丝绳弯曲摩擦磨损试验装置,模拟卷绕牵引过程,对绳体进行摩擦磨损试验研究。对实验样本磨损、断丝位置及其宏观、微观形貌进行检测,并与实际工况报废样本检测结果对比分析;对绳丝磨损宽度、深度进行检测,获得试验磨损体积,并计算两种内部磨损模型的磨损体积,对比试验值和计算值,验证内部磨损模型正确性;对比不同轮径下内、外磨损程度,验证外部磨损、内部磨损理论分析的合理性。