国内摩擦提升系统设计时大多数是把提升钢丝绳看作刚体，采用静态设计方法。而摩擦提升钢丝绳是一种典型弹性振动体。在外力和激励作用下，易产生纵向振动和横向振动。非线性振动容易激发大变形，丧失稳定性，产生激振运动。激振运动不仅会降低结构的使用寿命，而且还可能造成灾难性后果。且提升系统加、 减速或紧急制动时， 钢丝绳会储存或释放能量产生很大动张力。如果设计不合理就会造成提升容器剧烈震荡，导致摩擦传动失效。因此提出了深井提升系统非线性振动规律及冲击限制研究。 主要研究内容：（1）建立了平直和弯曲一次和二次捻制钢丝螺旋线空间矢量表达式，建立不同类型（点接触和线接触）、不同结构（单捻绳和多股绳）、不同捻向（同向捻和交互捻）钢丝绳空间三维模型和有限元模型，分析了平直和弯曲钢丝绳内在特性和钢丝绳性能的关系，以及股内钢丝应力分布规律。（2）研究了井筒深度对钢丝绳振动特性及其他安全系数的影响。井筒深度越深，扭转越大；同一井深下，空载时扭转角比重载时扭转角大；井筒深度越深，钢丝绳绳芯的抗扭转能力比纤维绳芯抗扭转能力强，应尽量采用交互捻钢丝绳。（3）为了研究摩擦提升系统在运行过程中变长度提升钢丝绳振动规律，利用Hamliton方程建立钢丝绳纵向-横向耦合偏微分振动方程。应用修正Galerkin方法，将激励作用下的提升钢丝绳偏微分振动控制方程离散化为有限维的常微分方程进行了求解，提出纵向-横向耦合偏微分振动方程和求解方法。（4）提出了矿井提升系统的冲击限制机理。同等条件下，梯形加减速运行时冲击振动限制最好。任何变工况过渡过程中，加减速的上升时间等于提升系统基波振动周期时，冲击振动得到很好限制；变工况过渡过程的调节时间是该系统基波振动周期 15 倍以上时冲击振动能限制在 4%以内。深井提升设备非线性振动规律及冲击限制采取主动防止振动冲击，对提升机钢丝绳的全生命周期实施科学合理的处理处置，不仅能够延长钢丝绳的工作寿命和可靠性，从而增加经济效益；更重要的是减少了检修和维护、更换和调节时间，从而增加有效运行时间来增加经济效益。 2100433B