提升机是煤矿生产运输中的关键设备,提升机的良好运行对确保煤矿安全生产、生产效率以及可靠性等意义重大。在提升机制动过程中,如果盘式制动器产生的制动力不足,制动力矩小于3倍最大静力矩,就会引发严重的事故。一旦发生事故将造成无法估计的经济损失,甚至造成人员伤亡事故,对矿工家庭乃至国家和社会带来严重影响,后果不堪设想。矿井提升机恒减速制动是处理提升过程中紧急安全事故的最佳方式,而盘式制动器的制动正压力是决定制动减速度的关键因素之一,因此对盘式制动器在恒减速工况下的制动正压力分析及其检测方法的研究很有必要。本文基于多体系统刚柔耦合动力学建模方法,对含有刚体和柔性体的盘式制动器进行了建模理论研究,并利用ANSYS软件对其进行了仿真分析。本文的具体研究工作和成果主要有:第一,介绍研究盘式制动器动态特性的目的及意义,着重介绍了盘式制动器的构成、工作原理、发展情况以及关于盘式制动器国内外学者的研究现状,最后提出了论文的主要研究内容。第二,对刚柔耦合系统动力学理论基础进行了分析,其中对模态综合法、柔性体内应力求解方法以及截面内应力的有限元求解法几个方面的内容进行了重点介绍;简要的介绍了ANSYS Workbench软件平台,利用图表清晰地说明了软件平台进行数值模拟分析的流程。第三,根据提升机恒减速制动液压系统的工作原理,在SimulationX软件中对采用全数字PID控制的恒减速制动液压系统进行了仿真分析。研究结果得出恒减速制动过程中减速度的变化情况与制动正压力密切相关,而且获得了实际工作情况下油压力的变化情况,为分析提升机恒减速制动过程中正压力的分布情况奠定基础。第四,根据实际盘式制动器结构设计图,运用UG软件建立盘式制动器的三维模型,模型简化后导入有限元软件Ansys中,对其进行了刚柔耦合瞬态动力学仿真分析,获得盘式制动器中柔性部件的动应力分布云图及应力曲线。最后对各柔性部件的受力进行分析比较,确定能够表征正压力的部件,为后续正压力检测方法的设计提供基础。第五,依据刚柔耦合瞬态动力学仿真分析得到的结果,设计了一种实时检测盘式制动器正压力的方法。阐述了应变式力传感器设计中存在的问题,通过有限元分析确定了布置应变片的位置和方位,设计了对应的桥路连接方式,最后对本检测方法优势进行了说明。最后,对全文的主要研究工作以及成果进行了总结,指出今后工作需要完善和提高的地方,对下一步工作进行展望。