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在疲勞分析中，雨流計數(shù)（Rainflow Counting）是一種用于從隨機載荷歷程中提取應(yīng)力循環(huán)的方法。基本思想是對時域載荷中的遲滯環(huán)進行計數(shù)。在這個過程中，“From-To”、“Range-Mean”和“Max-Min”矩陣是三種常用載荷循環(huán)變現(xiàn)方式，本文將介紹三種雨流矩陣的區(qū)別與各自適用范圍。

針對這種無明顯規(guī)律的隨機動態(tài)載荷譜轉(zhuǎn)臺架疲勞耐久載荷，通常有三個核心準(zhǔn)則：準(zhǔn)則1——雨流計數(shù)法：雨流計數(shù)法大約在上個世紀(jì) 50 年代就被發(fā)明出來，其發(fā)明的目的就是為了應(yīng)對隨機動態(tài)載荷轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則Block。雖然很多資料將雨流計數(shù)法進行了長篇大論，但從本質(zhì)上來說，雨流計數(shù)法就是將一組隨機數(shù)據(jù)的均值和峰值進行篩選統(tǒng)計的一種方法。

雨流計數(shù)法是疲勞壽命估算中最常用的計數(shù)方法，利用雨流計數(shù)法，將時間歷程重新排序為具有平均應(yīng)力和應(yīng)力幅值的各種疲勞加載循環(huán)，再使用Palmgren-Miner 線性損傷累積理論將每個應(yīng)力周期的損傷累加為總的損傷，然后，使用總損傷的倒數(shù)計算疲勞壽命。設(shè)σm 為平均應(yīng)力，Sa 為應(yīng)力幅值。

特色：逐個循環(huán)地模擬；按時間順序的雨流循環(huán)計數(shù)；多環(huán)境材料性質(zhì)；Kitagawa 最小裂紋尺寸；門檻模擬；裂紋閉合和延遲；用戶定義的循環(huán)；斷裂韌性失效準(zhǔn)則；表面和埋藏裂紋；修正的 Paris 定律。

然后通過雨流計數(shù)法則進行變幅損傷累積疊加，如下表達(dá)式。當(dāng)D<1認(rèn)為彈性體沒有發(fā)生破壞，當(dāng)D≥1認(rèn)為彈性體發(fā)生破壞。 在實際的計算中，只需計算一個周期的載荷循環(huán)，就可以進行彈性體壽命的預(yù)測。下面將介紹如何在Marc中進行彈性體疲勞壽命的擬合。

然后通過雨流計數(shù)法則進行變幅損傷累積疊加，如下表達(dá)式。當(dāng)D<1認(rèn)為彈性體沒有發(fā)生破壞，當(dāng)D≥1認(rèn)為彈性體發(fā)生破壞。 在實際的計算中，只需計算一個周期的載荷循環(huán)，就可以進行彈性體壽命的預(yù)測。

然后通過雨流計數(shù)法則進行變幅損傷累積疊加，如下表達(dá)式。當(dāng)D<1認(rèn)為彈性體沒有發(fā)生破壞，當(dāng)D≥1認(rèn)為彈性體發(fā)生破壞。在實際的計算中，只需計算一個周期的載荷循環(huán)，就可以進行彈性體壽命的預(yù)測。下面將介紹如何在Marc中進行彈性體疲勞壽命的擬合。

</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(chuàng)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(shù)或通過材料庫進行導(dǎo)入；</li><li>FEA結(jié)果：讀入有限元分析結(jié)果，提取應(yīng)力/應(yīng)變歷程數(shù)據(jù)；</li><li>載荷譜定義：設(shè)置載荷譜數(shù)據(jù)，根據(jù)雨流計數(shù)法統(tǒng)計其有效循環(huán)數(shù)，作用于有限元結(jié)果

斯坦伯格的方法對于說明隨機過程疲勞分析的基本概念很有用，但它有幾個缺點，影響了其準(zhǔn)確性。一個是應(yīng)力水平被歸為1、2、3倍標(biāo)準(zhǔn)差的三個類別，而實際上它們是在幅值上分布的。另一個是假設(shè)每個正零交叉意味著一個振動循環(huán)，這對于窄帶響應(yīng)是可以的，但對于寬帶響應(yīng)則過于保守。 還有許多其他頻域方法可用，它們與寬帶隨機響應(yīng)的雨流計數(shù)結(jié)果有更好的相關(guān)性。

[8] 圖源網(wǎng)絡(luò)3.疲勞與耐久性評估基于風(fēng)荷載時程數(shù)據(jù)與材料S-N曲線（應(yīng)力-壽命曲線），運用疲勞分析算法（如雨流計數(shù)法）預(yù)測建筑構(gòu)件（螺栓、焊縫、玻璃夾具）在長期風(fēng)荷載作用下的累積損傷與壽命，發(fā)現(xiàn)潛在的結(jié)構(gòu)耐久性問題，并指導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和運維方案制定，是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)長壽命與運營安全性的核心環(huán)節(jié)。

新增雨流計數(shù)方法。時域曲線/雨流計數(shù)2. 新增聲壓恢復(fù)。如果MSC Nastran模型中定義了流固耦合，并創(chuàng)建了MNF。用戶可以使用Durability進行聲壓恢復(fù)，而之前是返回Nastran中并使用Adams導(dǎo)出的模態(tài)位移進行重新計算。

對該語句，Patran對應(yīng)圖形界面為，可要求進行疲勞分析、定義疲勞分析區(qū)域等，如下：疲勞計算方法、參數(shù)定義語句，疲勞參數(shù)包括：疲勞方法、計算應(yīng)力類型、是否進行塑性修正（應(yīng)變疲勞）、疲勞計算位置（節(jié)點、單元）、是否進行多線（核）程計算、雨流分析參數(shù)定義、置信區(qū)間定義、應(yīng)力單位定義（MPa）等。

五、測試案例：下擺臂疲勞測試流程 載荷譜采集：在目標(biāo)市場典型路況（城市道路 + 高速 + 山區(qū)路）采集下擺臂應(yīng)變數(shù)據(jù)，累計 10 萬公里，通過雨流計數(shù)法提煉關(guān)鍵載荷循環(huán)。 臺架測試方案：采用電液伺服臺架，施加垂直力（±5000N）+ 側(cè)向力（±2000N）的復(fù)合載荷，頻率 5~20Hz，溫度控制 23℃±5℃，循環(huán)至 10^6 次或失效。

針對鋰電池儲能系統(tǒng)等效壽命的計算，本工作采用雨流計數(shù)法分析鋰電池的SOC變化曲線，在此基礎(chǔ)上統(tǒng)計出鋰電池的放電深度(DOD)及其對應(yīng)的充放電循環(huán)次數(shù)，然后從電池放電深度與循環(huán)壽命的對應(yīng)關(guān)系中推算電池的等效循環(huán)壽命。

顆粒流模擬仿真模塊ParticlePro為積鼎科技自主研發(fā)的顆粒流模擬模塊，該模塊是基于拉格朗日粒子追蹤方法，專為解決復(fù)雜顆粒流動現(xiàn)象而設(shè)計，可用于發(fā)動機吸雨吸雹、發(fā)動機葉片顆粒流、微小粒子撞擊損傷等應(yīng)用場景的仿真分析。 拉格朗日粒子追蹤支持顆粒間的直接碰撞模型，考慮顆粒間的彈性碰撞、摩擦力等相互作用，以模擬顆粒群的集體行為。

仿真流程結(jié)果與效果?分析結(jié)構(gòu)的溫度分布，進一步分析其熱應(yīng)力?熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，得出螺栓連接的應(yīng)力分布云圖?計算螺栓80個截面的應(yīng)力分量變幅均值、雨流計數(shù)、Miner損傷累積、S-N曲線修正等，基于ASME和RCCM規(guī)范，采用截面平均法時取4倍疲勞衰減系數(shù)，則60年內(nèi)螺栓疲勞耗用系數(shù)最大為0.753閥門? 設(shè)計中的難點‐ 在油氣生產(chǎn)過程中會遇到各種各樣復(fù)雜的閥門