雨流計數
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雨流計數的視頻教程
整車載荷譜處理-簡化-轉化為變速箱校核工況
兩種方法對比及應用場景 - 雨流計數法與旋轉計數法的對比 - 不同應用場景下的適用性分析 第二章：載荷譜處理實例 1. CLTC載荷譜 - 介紹CLTC載荷譜的背景和應用 - 如何導入軟件進行處理 2. 雨流法處理（Excel） - 使用Excel工具進行雨流法處理的步驟和技巧 3.
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Ncode路譜轉臺架（零部件隨機動態載荷轉臺架Block載荷）實例視頻教程
詳細介紹了基于雨流計數和等效損傷，利用ncode軟件把隨機動態時域載荷轉化成臺架block載荷的詳細過程及原理。
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雨流計數的實例教程
在疲勞分析中，雨流計數（Rainflow Counting）是一種用于從隨機載荷歷程中提取應力循環的方法。基本思想是對時域載荷中的遲滯環進行計數。在這個過程中，“From-To”、“Range-Mean”和“Max-Min”矩陣是三種常用載荷循環變現方式，本文將介紹三種雨流矩陣的區別與各自適用范圍。
雨流計數法的突出特點是根據所研究材料的應力-應變之間的非線性關系來進行計數，亦即把樣本記錄用雨流法定出一系列閉合的應力-應變滯后環。
參看圖1，把應變-時間歷程樣本記錄轉過90°，時間坐標軸豎直向下，樣本記錄猶如一系列屋面，雨水順著屋面往下流，故稱為雨流法。雨流法有下列規則：
（ⅰ）雨流在試驗記錄的起點和依此在每一個峰值的內邊開始，亦即從1，2，3…等尖點開始。
（ⅱ）雨流在流到峰值處（即屋檐）豎直下滴，一直流到對面有一個比開始時最大值（或最小值）更正的最大值（或更負的最小值）為止。
（ⅲ）當雨流遇到來自上面屋頂流下的雨時，就停止流動。
（ⅳ）如果初始應變為拉應變，順序的始點是拉應變最小值的點。
（ⅴ）每一雨流的水平長度是作為該應變幅值的半循環計數的。
在圖1中，雨流法從1點開始，該點認為是最小值。雨流流至2點，豎直下滴到3與4點幅值間的2ˊ點，然后流到4點，最后停于比1點更負的峰值5的對應處。得出一個從1到4的半循環。下一個雨流從峰值2點開始，流經3點，停于4點的對面，因為4點是比開始的2點具有更正的最大值，得出一個半循環2-3。第三個流動從3點開始，因為遇到由2點滴下的雨流，所以終止于2ˊ點，得出半循環3-2ˊ。這樣，3-2和2-3就形成了一個閉合的應力-應變回路環，它們配成一個完全的循環2′-3-2。
下一個雨流從峰值4開始，流經5點，豎直下滴到6和7之間的5ˊ點，繼續往下流，再從7點豎直下滴到峰值10的對面，因為10點比4點具有更正的最大值。得出半循環4-5-7。
第五個流動從5點開始，流到6點，豎直下滴，終止于7點的對面，因為7點比5點具有更負的極小值。取出半循環5-6。第六個流動從6點開始，因為遇到由5點滴下的雨滴，所以流到5ˊ點終止。半循環6-5與5-6配成一個完全循環5ˊ-6-5，取出5ˊ-6-5。
展開 這是提取荷載循環最基礎的算法，由Socie和Downing提出，它的Fortran程序如下:
雨流法就是基于上述的原理，對載荷處理得到載荷幅值與循環次數的關系，例如下面這個載荷譜
經過處理后，就能得到如下數據
這個處理結果可以繪制成為循環幅值的直方圖或者分布圖
如果我們把幅值直方圖用bin尺寸進行分割，就能生成一個循環密度圖，這里每兩個幅值之間的面積就代表了這兩個幅值之間的循環次數。
采用循環密度圖的主要優點就是分析與bin的尺寸無關，因此可以用于比較不同采樣時間點以及不同的采樣方法對結果的影響。
如果我們對循環幅值曲線從右側積分，就可以形成循環超出圖標，這里豎軸表示超過指定幅值的循環次數。
同樣，循環幅值和均值也可以通過幅值-均值直方圖進行表示
fe-safe雨流計數法處理信號.pdf
展開 雨流計數法又可稱為“塔頂法”,是由英國的Matsuiski和Endo 兩位工程師提出的, 距今已有50 多年。雨流計數法主要用于工程界, 特別在疲勞壽命計算中運用非常廣泛。把應變-時間歷程數據記錄轉過90°,時間坐標軸豎直向下,數據記錄猶如一系列屋面, 雨水順著屋面往下流, 故稱為雨流計數法雨流計數法對載荷的時間歷程進行計數的過程反映了材料的記憶特性，具有明確的力學概念，因此該方法得到了普遍的認可。
雨流計數法的基本計數規則：
（1）雨流依次從載荷時間歷程的峰值位置的 內側沿著斜坡往下流；（2）雨流從某一個峰值點開始流動，當遇到 比其起始峰值更大的峰值時要停止流動；（3）雨流遇到上面流下的雨流時，必須停止流動；（4）取出所有的全循環，記下每個循環的幅 度；（5）將第一階段計數后剩下的發散收斂載荷 時間歷程等效為一個收斂發散型的載荷 時間歷程，進行第二階段的雨流計數。計數循環的總數等于兩個計數階段的計 數循環之和。
雨流法的要點是載荷-時間歷程的每一部分都參與計數，且只計數一次，一個大的幅值所引起的損傷不受截斷它的小循環的影響，截出的小循環迭加到較大的循環和半循環上去。因此可以據累計損傷理論，將等幅實驗得到的S-N曲線和雨流法的處理結果輸入電子計算機，進行構件的疲勞壽命估算便能得出較滿意的結果。
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展開 在本文當中我們將給大家介紹如何去實現隨機疲勞分析當中的雨流計數法。
一：雨流計數法基礎
ASTM E1049-85介紹了疲勞分析當中用到的幾種計數方法（level crossing counting, peak counting, simple-range counting, rangepair counting, rain flow counting），并且論述了每種方法的具體實踐過程。因為雨流計數法得出的結果和實際加載歷程相同，結果也比較接近真實值，故而一般都用雨流計數法。ASTM E1049-85當中的rainflow counting 計出來的是整循環和半循環。這也是最初的雨流計數法。為了避免半循環，我們采用ASTM E1049-85當中的simplified rainflow counting，這種方法的特點是先把信號順序略作改變、使得最大值提前到第一個位置。然后開始循環計數。這樣計出來的循環沒有半循環，只有整循環。
信號的預處理包括2部分：
Part I：最大值提前
Part II：峰值谷值交替
黑圈中的點直接去除
下圖展示的是對信號完整的預處理過程：
紅色信號是原始信號，灰色信號是最大值提前后的信號，藍色信號是提取的峰值谷值交替的信號。
下圖是處理數據的歷程圖
經過了預處理的算法就可以開始正式的統計。
二、雨流計數法的程序及程序解釋
附件cpp文件當中包括了一個雨流計數法的函數，函數定義如下：
voidRainFlowCounting(double*A,intL,int N1,int N2,double **R)
A代表需要分析的應力信號段，L代表應力信號段的長度，N1是均值等分的份數，N2是幅值等分的份數，R用來存儲結果。
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圖源網絡
3.疲勞與耐久性評估
基于風荷載時程數據與材料S-N曲線（應力-壽命曲線），運用疲勞分析算法（如雨流計數法）預測建筑構件（螺栓、焊縫、玻璃夾具）在長期風荷載作用下的累積損傷與壽命，發現潛在的結構耐久性問題，并指導結構優化和運維方案制定，是實現結構長壽命與運營安全性的核心環節。
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如何給汽車零部件進行疲勞耐久測試？11個月前
五、測試案例：下擺臂疲勞測試流程
載荷譜采集：在目標市場典型路況（城市道路 + 高速 + 山區路）采集下擺臂應變數據，累計 10 萬公里，通過雨流計數法提煉關鍵載荷循環。
臺架測試方案：采用電液伺服臺架，施加垂直力（±5000N）+ 側向力（±2000N）的復合載荷，頻率 5~20Hz，溫度控制 23℃±5℃，循環至 10^6 次或失效。
在疲勞分析中，雨流計數（Rainflow Counting）是一種用于從隨機載荷歷程中提取應力循環的方法。基本思想是對時域載荷中的遲滯環進行計數。在這個過程中，“From-To”、“Range-Mean”和“Max-Min”矩陣是三種常用載荷循環變現方式，本文將介紹三種雨流矩陣的區別與各自適用范圍。
新增雨流計數方法。
時域曲線/雨流計數
2. 新增聲壓恢復。如果MSC Nastran模型中定義了流固耦合，并創建了MNF。用戶可以使用Durability進行聲壓恢復，而之前是返回Nastran中并使用Adams導出的模態位移進行重新計算。
還有許多其他頻域方法可用，它們與寬帶隨機響應的雨流計數結果有更好的相關性。其中一些包括Wirsching-Ligh方法、Gao-Moan 方法、Dirlik方法、Zhao-Baker方法等。從研究的參考文獻得出的結論是，Dirlik 方法、Tovo-Benasciutti方法和Zhao-Baker 方法應被視為頻域疲勞分析的首選方法。
針對這種無明顯規律的隨機動態載荷譜轉臺架疲勞耐久載荷，通常有三個核心準則：
準則1——雨流計數法：雨流計數法大約在上個世紀 50 年代就被發明出來，其發明的目的就是為了應對隨機動態載荷轉變為規則Block。雖然很多資料將雨流計數法進行了長篇大論，但從本質上來說，雨流計數法就是將一組隨機數據的均值和峰值進行篩選統計的一種方法。
</p><p><strong>1、方案功能</strong></p><p>軟件具備疲勞分析所需要的基本功能：</p><ul><li>創建分析：選定分析類型，如通用疲勞分析、多軸疲勞分析等；</li><li>材料庫：輸入材料參數或通過材料庫進行導入；</li><li>FEA結果：讀入有限元分析結果，提取應力/應變歷程數據；</li><li>載荷譜定義：設置載荷譜數據，根據雨流計數法統計其有效循環數，作用于有限元結果
仿真流程
結果與效果
?分析結構的溫度分布，進一步分析其熱應力
?熱-結構耦合分析，得出螺栓連接的應力分布云圖
?計算螺栓80個截面的應力分量變幅均值、雨流計數、Miner損傷累積、S-N曲線修正等，基于ASME和RCCM規范，采用截面平均法時取4倍疲勞衰減系數，則60年內螺栓疲勞耗用系數最大為0.753
閥門
? 設計中的難點
‐ 在油氣生產過程中會遇到各種各樣復雜的閥門
然后通過雨流計數法則進行變幅損傷累積疊加，如下表達式。當D<1認為彈性體沒有發生破壞，當D≥1認為彈性體發生破壞。
在實際的計算中，只需計算一個周期的載荷循環，就可以進行彈性體壽命的預測。下面將介紹如何在Marc中進行彈性體疲勞壽命的擬合。
