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在疲勞分析中，雨流計(jì)數(shù)（Rainflow Counting）是一種用于從隨機(jī)載荷歷程中提取應(yīng)力循環(huán)的方法?；舅枷胧菍?duì)時(shí)域載荷中的遲滯環(huán)進(jìn)行計(jì)數(shù)。在這個(gè)過(guò)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(duì)這種無(wú)明顯規(guī)律的隨機(jī)動(dòng)態(tài)載荷譜轉(zhuǎn)臺(tái)架疲勞耐久載荷，通常有三個(gè)核心準(zhǔn)則：準(zhǔn)則1——雨流計(jì)數(shù)法：雨流計(jì)數(shù)法大約在上個(gè)世紀(jì) 50 年代就被發(fā)明出來(lái)，其發(fā)明的目的就是為了應(yīng)對(duì)隨機(jī)動(dòng)態(tài)載荷轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則Block。雖然很多資料將雨流計(jì)數(shù)法進(jìn)行了長(zhǎng)篇大論，但從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，雨流計(jì)數(shù)法就是將一組隨機(jī)數(shù)據(jù)的均值和峰值進(jìn)行篩選統(tǒng)計(jì)的一種方法。

新增雨流計(jì)數(shù)方法。時(shí)域曲線/雨流計(jì)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(jìn)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(jìn)行重新計(jì)算。

通過(guò)雨流計(jì)數(shù)法對(duì)得到的應(yīng)力值進(jìn)行分析。雨流計(jì)數(shù)法是疲勞壽命估算中最常用的計(jì)數(shù)方法，利用雨流計(jì)數(shù)法，將時(shí)間歷程重新排序?yàn)榫哂衅骄鶓?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(gè)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(jì)算疲勞壽命。設(shè)σm 為平均應(yīng)力，Sa 為應(yīng)力幅值。

針對(duì)鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)等效壽命的計(jì)算，本工作采用雨流計(jì)數(shù)法分析鋰電池的SOC變化曲線，在此基礎(chǔ)上統(tǒng)計(jì)出鋰電池的放電深度(DOD)及其對(duì)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(duì)應(yīng)關(guān)系中推算電池的等效循環(huán)壽命。

特色：逐個(gè)循環(huán)地模擬；按時(shí)間順序的雨流循環(huán)計(jì)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(guò)雨流計(jì)數(shù)法則進(jìn)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(méi)有發(fā)生破壞，當(dāng)D≥1認(rèn)為彈性體發(fā)生破壞。在實(shí)際的計(jì)算中，只需計(jì)算一個(gè)周期的載荷循環(huán)，就可以進(jìn)行彈性體壽命的預(yù)測(cè)。下面將介紹如何在Marc中進(jìn)行彈性體疲勞壽命的擬合。

然后通過(guò)雨流計(jì)數(shù)法則進(jìn)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(méi)有發(fā)生破壞，當(dāng)D≥1認(rèn)為彈性體發(fā)生破壞。 在實(shí)際的計(jì)算中，只需計(jì)算一個(gè)周期的載荷循環(huán)，就可以進(jìn)行彈性體壽命的預(yù)測(cè)。下面將介紹如何在Marc中進(jìn)行彈性體疲勞壽命的擬合。

然后通過(guò)雨流計(jì)數(shù)法則進(jìn)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(méi)有發(fā)生破壞，當(dāng)D≥1認(rèn)為彈性體發(fā)生破壞。 在實(shí)際的計(jì)算中，只需計(jì)算一個(gè)周期的載荷循環(huán)，就可以進(jìn)行彈性體壽命的預(yù)測(cè)。

[8] 圖源網(wǎng)絡(luò)3.疲勞與耐久性評(píng)估基于風(fēng)荷載時(shí)程數(shù)據(jù)與材料S-N曲線（應(yīng)力-壽命曲線），運(yùn)用疲勞分析算法（如雨流計(jì)數(shù)法）預(yù)測(cè)建筑構(gòu)件（螺栓、焊縫、玻璃夾具）在長(zhǎng)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(wèn)題，并指導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和運(yùn)維方案制定，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命與運(yùn)營(yíng)安全性的核心環(huán)節(jié)。

還有許多其他頻域方法可用，它們與寬帶隨機(jī)響應(yīng)的雨流計(jì)數(shù)結(jié)果有更好的相關(guān)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(xiàn)得出的結(jié)論是，Dirlik 方法、Tovo-Benasciutti方法和Zhao-Baker 方法應(yīng)被視為頻域疲勞分析的首選方法。

</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(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(kù)：輸入材料參數(shù)或通過(guò)材料庫(kù)進(jìn)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(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)其有效循環(huán)數(shù)，作用于有限元結(jié)果

仿真流程結(jié)果與效果?分析結(jié)構(gòu)的溫度分布，進(jìn)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(jì)算螺栓80個(gè)截面的應(yīng)力分量變幅均值、雨流計(jì)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(shí)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(jì)中的難點(diǎn)‐ 在油氣生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣復(fù)雜的閥門

zhimg.com/v2-f0b84a967f5f29d2bbaa38cace4c12e5_r.jpg" style="text-align: left;"></p><p class="ql-align-center">圖源網(wǎng)絡(luò)</p><h3><strong>3.疲勞與耐久性評(píng)估</strong></h3><p>&nbsp;&nbsp;基于風(fēng)荷載時(shí)程數(shù)據(jù)與材料S-N曲線（應(yīng)力-壽命曲線），運(yùn)用疲勞分析算法（如雨流計(jì)數(shù)法

五、測(cè)試案例：下擺臂疲勞測(cè)試流程 載荷譜采集：在目標(biāo)市場(chǎng)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(jì) 10 萬(wàn)公里，通過(guò)雨流計(jì)數(shù)法提煉關(guān)鍵載荷循環(huán)。 臺(tái)架測(cè)試方案：采用電液伺服臺(tái)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。