器则会将安全钳启动，在这个过程中，在轿厢架上装置的安全钳则和轨道接触，

从而形成一种制动摩擦力，减小轿厢的运行速度。在井道坑底安装的缓冲器与电

梯轿厢之间的缓冲板形成正对的位置，以此产生缓冲作用，降低轿厢在电梯坠

 

落时受到的冲击力。

　　

1.2 

 

常规设计方法分析

　　在电梯的设计中，不用型号的电梯所选择的各种相关参数也是存在差异的。

其中缓冲器的关键参数是电梯的缓冲刚度，安全钳的关键参数是制动力。常规设

计的核心是以安全保障为前提条件，然后最大限度的降低轿厢速减速度。国家相

关规定表明：轿厢在装有额定重量时自由下落，渐进式安全钳装置动作的平均

减速度需控制在

0.2 g-1.0 g；当轿厢在装有额定重量时自由下落和缓冲器发

生撞击时，在缓冲器作用下，平均减速度不可以超过

1 g，减速度大于 2.5 g

是时间要小于

0.04 s  

。

 

　　参照能量守恒定律，缓冲器将会在压缩过程中把轿厢的能量全部吸收，即

　　式中：

W 是轿厢自重和额定载重量；S

 

是轿厢下落的距离；

v 表示电梯的

运行速度；弹簧刚度

K=P/S ；弹簧最大压缩力，a 表示最大缓冲减速度。那么

 

也可以根据减速度要求的制停距离，利用能量守恒定律求出安全钳制动力。

　　然而，采用以上计算方法仅仅适合轻载、低速的状况。若涉及到复杂加载环

 

境的电梯事故时，将会存在一些不足。

　　

2 

 

被动安全设计的数据值方法

　　

2.1 

 

算法

　　在电梯耐冲击仿真实验中，本文是通过非线性显式有限元法来完成的。其中

 

运动方程如下：

　　式中：

M 为质量矩阵；Fext

 

是节点外力向量；

Fint

 

节点内力向量；

Fres

是节点内、外力之和。因为质量矩阵是对角阵，那么可以独立的求出各点的加速

度，现假定时间步长内加速度不变，可参照中心积分法求出节点速度和节点位

 

移，，。

　　显式方法不需要求解任何方式计算运动方程的时间积分，可以求解出一些

 

大规模的非线性问题。

　　

2.2 

 

常规设计和数值仿真的相互结合

　　以数值仿真和常规设计相结合的电梯被动安全系统，其优势是可以将事故