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本書著眼于國內外關于礦井提升機設計理論和方法的*新研究成果，系統(tǒng)地闡述了數(shù)值計算方法，尤其是有限元分析技術和虛擬樣機技術在礦井提升機設計過程中的應用情況。內容包括國內外礦井提升機的發(fā)展與現(xiàn)狀，礦井提升機鋼絲繩的動力學建模方法，鋼絲繩動力學建模方法在礦井提升機設計中的應用，礦井提升機的振動特性、建模及仿真實例，有限元法和虛擬樣機技術，有限元法在礦井提升機設計中的應用，虛擬樣機技術在礦井提升機設計中的應用，數(shù)值仿真技術在礦井提升機分析中的應用。書中針對每個專題均給出了實例。本書豐富和完善了礦井提升機的設計理論和方法，并使數(shù)值計算方法在礦井提升機的設計應用方面有了進一步發(fā)展。本書可供礦井提升機工程設計人員、生產應用人員、維修檢測人員參考，還可供相關領域的教師和研究生參考。

礦井提升機作為當前我國大型礦山工程急需的重大裝備，在礦業(yè)生產中擔負著升降人員，提升重物，運送材料、設備和工具的任務，是溝通礦井地面與井下的重要運輸設備，有 “礦井咽喉”之稱。在礦井提升機設計中采用的傳統(tǒng)的類比、經驗方法存在的不足成為提高我國礦井提升機設計水平、培養(yǎng)自主研發(fā)能力的一個障礙。實現(xiàn)礦井提升機的設計從靜態(tài)到動態(tài)的轉變是提升我國礦井提升機設計水平的必經之路。基于數(shù)值仿真技術發(fā)展的計算機輔助工程（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣＡＥ），依托有限元、多體動力學、有限差分、有限體積、計算機技術等，在有效降低產品成本、提高產品性能等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。其中有限元法（ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ，ＦＥＭ）及虛擬樣機技術（ＶｉｒｔｕａｌＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ，ＶＰ）是工程上應用最多的兩種計算手段。有限元法是一種求解偏微分方程邊值問題近似解的數(shù)值技術。隨著計算機技術和計算方法的發(fā)展，有限元法在工程設計和科研領域得到了越來越廣泛的重視和應用，已經成為解決復雜工程分析計算問題的有效手段，在現(xiàn)代制造業(yè)中大量的設計制造都已離不開有限元分析，其在各個領域的廣泛使用已使設計水平發(fā)生了質的飛躍。虛擬樣機技術是當今產品設計制造領域的一項新技術，又稱為機械系統(tǒng)動態(tài)仿真（ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ）技術，是在２０世紀８０年代隨著計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一項計算機輔助工程新技術。利用虛擬樣機技術可以在計算機上建立樣機模型，對模型進行各種動態(tài)性能分析，并根據(jù)分析結果改進樣機設計方案，用數(shù)字化形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的物理樣機，從而大大提高了設計效率，降低了生產制造的成本。本書系統(tǒng)介紹了多種數(shù)值計算方法在礦井提升機設計中的應用情況，并給出了多個設計實例。利用有限元方法研究了礦井提升機制動過程的摩擦生熱現(xiàn)象及主軸結構的強度設計等問題；在礦井提升機動力學特性的研究過程中，結合柔性多體動力學、結構動力學等領域的最新研究成果，解決了構建剛柔耦合系統(tǒng)模型的礦井提升機動力學問題的多個難點，使建立礦井提升機的剛柔耦合多體動力學計算模型成為可能，從而可以動態(tài)模擬礦井提升機系統(tǒng)在各種參數(shù)與條件下的動力學行為，預估礦井提升機系統(tǒng)運動的平穩(wěn)性、獲得礦井提升機關鍵零部件的動應力隨時間變化的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)在設計階段預測控制機械的動態(tài)特性，進而最終達到取代樣機的中間試驗的目的。

全書共９章，其中第１～４章、第６章由劉義（常州機電職業(yè)技術學院）撰寫，第５、７章由李濟順（河南科技大學）撰寫，第８章由楊芳（河南科技大學）撰寫，第９章由鄒聲勇（中信重工機械股份有限公司）與楊芳撰寫。第１章介紹了礦井提升機的應用背景、現(xiàn)代設計方法和數(shù)值計算方法在礦井提升機設計中的應用等；第２章介紹了礦井提升機鋼絲繩的動力學建模方法；第３章介紹了鋼絲繩動力學建模方法在礦井提升機設計中的應用；第４章介紹了礦井提升機振動特性的建模及仿真實例；第５章介紹了有限元法和虛擬樣機技術；第６章介紹了有限元法在礦井提升機設計中的應用；第７章介紹了虛擬樣機技術在礦井提升機設計中的應用；第８章介紹了數(shù)值仿真技術在礦井提升機分析中的應用；第９章介紹了礦井提升機的試驗與動力學模型驗證。本書的相關研究工作得到了國家重點基礎研究發(fā)展計劃（９７３計劃）項目（２０１４ＣＢ０４９４００）和江蘇省 “３３３工程”科研項目（ＢＲＡ２０２０３１１）的資助。本書在寫作的過程中得到了中國礦業(yè)大學曹國華教授，重慶大學龔憲生教授，中南大學譚建平教授，９７３計劃項目組重慶大學、中信重工機械股份有限公司和中南大學的大力支持，特此一并表示衷心的感謝！由于水平有限，書中難免有不妥和疏漏之處，歡迎廣大讀者批評指正。作者

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