钢丝绳的应力分析及钢丝绳应力是怎么产生的
钢丝绳的应力分析及钢丝绳应力是怎么产生的
综合各种论述，钢丝绳的应力基本上可以分为两大类：一是钢丝绳制造过程中产生的应力；二是钢丝绳在工作使用过程中产生的应力。
钢丝绳制造中形成的应力
钢丝绳中的钢丝是经过拉拔制成的，在拉制过程中要在钢丝内形成残余拉拔应力；由钢丝捻成股，再由股捻成绳时，也要产生捻制应力。因此钢丝绳在制造过程中主要产生两类应力，即残余拉拔应力和捻制应力。
残余拉拔应力
残余拉拔应力又以三种形式存在：
残余拉应力。钢丝在拉拔中，由于模子的角度、润滑条件、冷却条件上的差异，变形时，钢丝的内部各层“晶粒纤维”出现位移差和变形差，因此在钢丝的纵向产生拉应力。这种拉应力将部分地残存于钢丝内部形成残余拉应力。
残余弯曲应力。拉制过程中，钢丝在拉丝机的辊轮、卷筒中弯曲时要形成弯曲应力残存于钢丝的内部。尤其是当卷筒的直径与钢丝的直径不协调（即弯曲比不合）时，残余弯曲应力更为明显。此外，如果模子的出口中心与钢丝在卷筒的切点不在自然水平切线上，也会加剧弯曲应力的形成，有时甚至出现“0字”（即所谓“元宝丝”）。
扭转应力。滑轮式拉丝机拉制钢丝时，钢丝将绕自身轴线产生扭转，而形成扭转应力。扭转次数的多少要取决于卷筒上拨线杆的旋转情况及配模情况。
捻制应力
捻制应力也有三种形式：
扭转应力（俗称“反拨力”）。钢丝或者股绳在捻制时，机身每旋转一周，则被扭转一次。如果不采取工字轮翻身措施（简体式捻制机无法使工字轮翻身），则在钢丝或股绳内必然产生扭转应力。这种扭转应力将产生扭转力矩，使钢丝或股绳“松捻”，同时使钢丝绳旋转和松散。
弯曲应力。钢丝在股中或者股在绳中是以圆柱螺旋线形式存在，这种螺旋线依靠捻制变形获得。在变形中，是弹性变形和塑性变形共存，且具有一定的弯曲曲率。这样，必然会产生弯曲应力。这种弯曲应力是捻制应力的主要存在形式。
拉伸应力。钢丝或股在捻制时，由于牵引力的作用而处于拉伸状态，虽然是在弹性极限之内，并未产生塑性变形（纵向），但由于螺旋的约束，也将产生拉伸应力。这种拉伸应力在钢丝绳中表现不太明显，往往被忽略。
以上所述的残余拉拔应力和捻制应力，对钢丝绳的结构、使用性能等方面都有很大的影响，因此，在制造过程中必须予以消除或降低。但在某些情形下，则可以加以利用，如，制造不旋转的圆股多层股钢丝绳时，其内层绳的扭转力矩适当地保留，以便与外层绳的扭转力矩平衡。但是，总的目的还是为了消除或降低应力的作用。
钢丝绳在工作时的应力
钢丝绳的工作状态按受力的方式主要有两种：一种是只受拉力负荷作用的工作状态，即便是这种情形的钢丝绳的应力也是极为复杂的。因为钢丝绳在张力负荷下本身存在着各种形式的运动（如，有时是直线运动，有时是曲线运动、有时是匀速运动，有时是变速运动等），这些运动形式的不同对张力的大小、方向都会产生不同程度的影响。为了研究方便，只考虑在静拉力负荷作用下的钢丝绳应力状态。另外一种是钢丝绳绕过绳轮或卷筒时工作状态。在这种情形下，钢丝绳除受到绳轮的摩擦之外，主要是在张力状态下受到绳轮的弯曲。