零部件的耐久試驗通常耗時且代價高昂，試驗加速技術應運而生。

以下摘錄自：Andrew Halfpenny, nCode International Ltd., Methods for accelerating dynamic durability tests.

• 載荷幅值放大法

載荷幅值放大法將輸入時間信號的幅值縮放適當的量，以減少測試持續時間。縮放后的載荷將以指數方式縮短測試持續時間。

其中b是材料S-N曲線的斜率。

使用此方法時需要相當小心，以確保載荷不會過度縮放。許多研究報告稱，使用縮放法后，試驗更保守部件的實際壽命更長。當構件出現局部塑性應變，從而改變失效點的載荷路徑時，就會發生這種情況。

工程師必須始終確保比例系數有足夠的裕度，以避免過度加速。該方法適用于需要抵抗偶發高負載事件，且需要對低幅負載進行疲勞試驗的部件。在這種情況下，可以在不超過設計包線的情況下顯著縮放低幅負載。

材料參數“b”通常受疲勞失效區域應力集中的影響，該方法對參數b的選擇非常敏感。由于該方法保持了頻率、相位和序列，適用于多軸或單軸載荷下的動態及準靜態試驗。

• 峰谷提取法

如果試驗對象對載荷的響應是準靜態的，那么頻率就不再重要，可以從時間信號中去除。如圖所示，通過移除不構成轉折點（局部最大值或最小值）的點來實現。測量數據應以信號最大頻率的10倍進行采樣，以確保足夠的分辨率。較低的采樣率將導致失真。由于不需要頻率信息，我們現在可以刪除這些中間值，從而將載荷譜數據壓縮至少10倍，而不會減少任何損傷影響。這種技術被稱為“峰谷”提取，因為它只提取構成疲勞循環的峰谷。通過忽略低于材料耐久極限的小幅值循環，可實現進一步的時間壓縮。常用的做法是去除幅值小于最大幅值10%的所有循環。

 

 

峰谷負荷序列包含幅值和序列信息，但不考慮多通道間的頻率或相位。因此，建議僅用于準靜態部件上的單軸荷載，并且僅適用于臺架上的以位移為控制變量的試驗。它不適用于需要考慮慣性的試驗。它是理想的輸入到靜力學有限元模型中的載荷譜，并可以作為試驗臺架的驅動信號。在臺架試驗時，用戶必須注意確保產生的加速度不會過高。這種方法可以進一步加速負載放大法；然而，試驗工程師必須了解使用這種方法時所需的預防措施，以避免過度放大。

• 載荷塊排序法

在疲勞試驗中，序列效應通常是次要的，如果只提取對疲勞損傷有貢獻的循環，試驗時間可以大幅度壓縮。使用雨流計數可以獲得載荷塊的等效載荷序列。處理后的載荷序列將以精簡的形式進行表達，常用的格式有以下4種：

1.循環最大值、循環最小值、循環次數；

2.循環范圍、循環平均值、循環次數；

3.循環范圍、R值、循環次數；

4.循環幅值、循環次數。

有時平均應力效應也被忽略，循環幅值和循環次數就可以用于簡單的載荷塊重構，重構后的載荷塊具有與原始載荷塊相同的損傷貢獻，并且重構后的載荷塊長度很短，對于臺架試驗更加易用更加節省時間。

• 多軸峰谷提取法

多軸峰谷提取與前文的峰谷提取方法相似，但同時考慮所有通道。因此，如果在任何通道中發現峰值或谷值，則相應的數據點將保留在所有其他通道中，從而保持相位。下圖2個正弦波的例子說明了這一處理方法。

• 加載頻率升高法

如果部件對載荷的響應是準靜態的，增加載荷的頻率將縮短試驗持續時間，但需要確保頻率增加不會導致動態響應增大。因此，需要保證最大載荷頻率不超過部件最低固有頻率的1/3。在嘗試這種加速之前，有必要對部件進行固有模態分析。該方法僅適用于基于物理樣件的臺架試驗，不適合有限元分析。

• 與損傷關聯的時域信號編輯法

這種方法能夠保持時間信號的所有特性，因此為試驗加速提供了最精細的方法。它適用于多個輸入通道和結構響應，適用于需要考慮慣性的部件和準靜態加載部件。該方法區分了輸入載荷（驅動信號）和在臨界疲勞點附近測得的響應載荷。輸入載荷可表示為位移、力或加速度；而響應通常用應變來表示。使用記錄循環開始和結束時間的時間相關雨流計數法分析臨界疲勞載荷。計算每個循環的損傷，一半損傷用于起點，一半損傷用于終點。然后，信號在時間上被分成若干載荷塊。包含可忽略損傷的載荷塊都將從驅動信號中去除。

拼接載荷塊時必須小心，以避免瞬態沖擊的可能性。在這種情況下，軟件在提取部分的開始和結束處應用窗函數，在區域之間維持頻率、相位和振幅的連續性。典型的加速程度為50-80%。