海洋绞车作业环境恶劣,在高海况下,海洋绞车钢丝绳缠绕系统受到极大影响,造成钢丝绳及其过绳装置严重损伤,影响钢丝绳缠绕过程的稳定,甚至会导致作业安全事故的发生。深入研究海洋绞车作业时钢丝绳缠绕系统的动态响应特性和钢丝绳缠绕行为及作用机理,对于减少过绳装置磨损、提高系统控制精度、保障海洋作业安全具有非常重要的意义。为更加准确的分析海洋绞车钢丝绳缠绕系统的作用情况,本文基于钢丝绳弹性特性对缠绕系统进行深入探究,主要研究内容如下:1、基于钢丝绳弹性力学分析,建立了提升过程中钢丝绳张力与变形的数值模型,并利用Matlab/Simulink仿真得到了钢丝绳在不同工作参数下的变化情况。2、运用虚拟样机技术与轴套力建模法建立了柔性钢丝绳的仿真模型,结合Solidworks与Adams创建了包含船体、绞车、钢丝绳以及负载在内的钢丝绳缠绕系统刚柔耦合虚拟样机模型,并基于海洋绞车实际作业环境参数,仿真分析了绞车在不同工作参数下系统的动态响应。3、以钢丝绳缠绕过程为研究对象,分析研究了钢丝绳在缠绕过程中的动力学特性与缠绕行为,结合虚拟样机仿真得到了钢丝绳多层缠绕时张力的衰减情况与接触力变化规律,以及钢丝绳层间、圈间过渡行为对系统的影响。4、利用海洋绞车实验平台及建立的实验虚拟样机,对绞车进行了提升、下放、升沉补偿以及紧急制动实验,通过分析对比实验与仿真数据中电机提升力的变化情况,验证了虚拟样机模型建立的准确性。5、分析研究了绞车负载实验中过绳装置磨损的原因,以减小钢丝绳张力波动与过绳装置磨损为目标,选用差分进化算法对海洋绞车工作参数进行了优化设计,结果表明,优化后的工作参数有效减小了钢丝绳张力波动及过绳装置间的接触力,可为绞车后续改进提供重要参考。