基于LABVIEW的雨流计数算法研究

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对“雨流计数法”介绍

对“雨流计数法”介绍

对“雨流计数法”介绍雨流计数法(Rainflow counting method)是一种用于疲劳寿命预测和疲劳损伤分析的统计方法。

它通过对载荷历程数据进行处理,识别出载荷的循环次数、振幅和平均值,并统计不同振幅下的循环次数。

雨流计数法广泛应用于许多领域,如机械、航空航天、汽车工程、桥梁工程和风力发电等。

在这篇文章中,将详细介绍雨流计数法的原理、应用和计算过程。

1.雨流计数法的原理和背景疲劳是材料或结构在反复加载下逐渐发生的累积损伤。

在实际工程中,由于载荷的不断变化,对结构的疲劳寿命进行预测和分析是非常重要的。

雨流计数法是一种基于峰谷循环的疲劳分析方法,它通过将载荷历程数据进行循环切分和统计得出结构的振幅、平均值等参数,从而得到结构的疲劳损伤。

2.雨流计数法的应用领域雨流计数法被广泛应用于各个领域,如机械工程、航空航天工程、汽车工程和桥梁工程等。

在机械工程领域,雨流计数法用于预测零件的疲劳寿命,从而指导设计和维护;在航空航天工程中,雨流计数法用于分析航空器部件的疲劳损伤,评估其可靠性和安全性;在汽车工程领域,雨流计数法用于评估引擎和变速器等零部件的疲劳性能;在桥梁工程领域,雨流计数法用于分析桥梁结构的疲劳寿命,指导维护和修复工作。

3.雨流计数法的计算过程雨流计数法的计算过程可以分为循环切分和计数两个步骤。

下面将介绍每个步骤的具体操作。

3.1循环切分循环切分是将载荷历程数据切分成许多不同的循环,即找到载荷历程中的峰谷点。

切分规则如下:(1)初始点:选择载荷历程的起点作为初始点。

(2)峰值点:从初始点开始,寻找下一个大于初始点载荷的点作为峰值点。

(3)谷值点:从峰值点开始,寻找下一个小于峰值点载荷的点作为谷值点。

(4)循环结束点:从谷值点开始,寻找下一个大于谷值点载荷的点作为循环结束点。

(5)将以上得到的峰谷点作为一个循环,将循环次数、振幅和平均值记录下来。

3.2循环计数循环计数是统计不同振幅下的循环次数。

基于LABVIEW的雨流计数算法研究

基于LABVIEW的雨流计数算法研究

基于LABVIEW的雨流计数算法研究陈诚【摘要】提出一种雨流计数的实用算法,通过分解半循环配对组合来有效提取全循环,由此不改变时间历程信号对数据的损伤值影响小;运用Labview软件平台实现计数功能,其特点是开发周期短与同平台的测试软件兼容性好.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】3页(P69-70,73)【关键词】虚拟仪器;LABVIEW;雨流计数;疲劳分析【作者】陈诚【作者单位】国家机动车产品质量监督检验中心(上海)零部件所,上海201805【正文语种】中文【中图分类】TH1231 概述在汽车产品的开发研制过程中,对整车和相关零部件的疲劳耐久性能进行测试和评估是一个非常关键的环节,随着市场竞争的加剧其重要性也日趋显现。

汽车行业中,普遍运用随机谱即道路谱作为疲劳性能评估的载荷谱,无论是台架试验的方法还是运用计算机模拟,都少不了对随机载荷谱进行疲劳分析和计算。

雨流计数方法是目前运用最广的疲劳分析工具,本文结合工程实际在传统雨流计数方法的基础上提出了一种实用算法。

2 计数模型原理2.1 传统雨流计数方法雨流计数法是对随机载荷作用下的机械结构部件进行疲劳损伤估算的有效工具。

它能把原有复杂的载荷谱简化为各种循环信号集,从而为应用Miner法则计算疲劳损伤提供前提条件。

其理论依据为:材料的塑性是产生疲劳损伤的主要原因。

通过应力-应变的迟滞回线可显示出塑性变形的程度[1-2]。

因此,大幅值循环所引起的疲劳损伤不会受到其历程中存在小幅值循环所影响。

雨流计数最初由Matuishi和Endo在1968年提出,而目前广泛应用的雨流算法是由Downing和Socie于1982年提出,它已被美国材料测试协会列为标准,标准号为ASTM E-1049[3]。

传统的雨流算法又被称为“塔顶法”[4-5],其计数原则及步骤为:(1)简化时间历程信号为峰谷-时间历程信号。

(2)将坐标原点视作“塔顶”,雨滴沿着曲线并顺着时间坐标正方向流动。

LabVIEW在智能水表中的应用实现水资源的精确计量与监测

LabVIEW在智能水表中的应用实现水资源的精确计量与监测

LabVIEW在智能水表中的应用实现水资源的精确计量与监测LabVIEW在智能水表中的应用实现水资源的精确计量与监测水资源是人类生活中不可或缺的重要组成部分。

为了实现对水资源的精确计量和监测,智能水表的应用变得越来越重要。

LabVIEW 作为一款强大的图形化编程环境,提供了丰富的工具和功能,可以有效地实现智能水表中的计量与监测。

本文将探讨LabVIEW在智能水表中的应用以及其实现的相关技术。

1. 智能水表的概述智能水表是一种集数据采集、远程通信和计量为一体的设备。

与传统水表相比,智能水表具有以下优势:- 数据精度高:智能水表采用数字化的方式进行计量,避免了传统水表中机械式计量的误差。

- 远程监测:智能水表能够通过网络与管理中心连接,实时上报用水数据,方便管理部门进行远程监测。

- 数据分析:智能水表可以对用水数据进行分析和统计,为水资源管理部门提供决策支持。

2. LabVIEW在智能水表中的应用LabVIEW作为一款通用测量和控制软件,具备了强大的数据采集和分析能力,被广泛应用于智能水表行业。

主要应用包括:- 数据采集:LabVIEW可以与传感器配合,实现对智能水表中用水数据的采集。

通过丰富的接口和模块,可以连接各种类型的传感器,如压力传感器、流量传感器等,以获取水表各项参数。

- 计量精确性验证:LabVIEW可以模拟实验环境,通过控制传感器的输入,验证智能水表计量的精确性。

通过与已有标准比对,可以判断智能水表的计量准确性。

- 实时监测和报警:LabVIEW可以实时监测智能水表数据,并根据设定的阈值进行报警。

当用水超标或异常时,系统会及时发出警报,提醒相关人员进行处理。

- 数据分析和呈现:LabVIEW具备强大的数据处理和分析功能,可以对智能水表中的用水数据进行处理和统计。

通过绘制图表和生成报告,可以直观地展示用水情况和趋势,为水资源管理部门提供决策支持。

3. LabVIEW实现智能水表的关键技术在实现智能水表中,LabVIEW使用了以下关键技术:- 数据通信:LabVIEW通过串口、以太网等通信接口与智能水表进行数据交互。

基于LabVIEW计数器的设计

基于LabVIEW计数器的设计

【正文】1.绪论电子计数器是一种基础测量仪器,到目前为止已有30多年的发展史,早期设计师们追求的目标主要是扩展测量范围再加上提高测量精度和稳定度等[1],这些也是人们衡量电子计数器的技术水平,也是决定电子计数器价格高低的主要依据,随着科学技术的发展,用户对电子计数器也提出了新的要求,对于低档产品要求使用操作方便,量程足够宽,可靠性高,价格低。

而对于中高档产品,则要求高分辨率,高精度,高稳定度,高测量速率。

电子计数器是指能完成频率测量、时间测量、计数等功能的所有电子测量仪器的通称。

频率和时间是电子测量仪器技术领域中最基本的参量,因此电子计数器是一类重要的电子测量技术仪器,使仪器在小型化、耗电、可靠性等方面都大为改善。

尤其是与微处理器的结合使它体现了智能化,使得这类仪器的原理与设计发生了重大的变化。

数字电子技术几乎参透到了社会生产和生活的各个领域[2],计数器是数字电路中使用最多的一种时序逻辑电路,计数器具有计数和分频的功能,是数字电路和计算机中广泛应用的一种逻辑部件[3],计数器不仅能用于对时钟脉冲计数,还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲序列以及进行数字运算等[4]。

计数器的种类很多,从不同的角度出发,有不同的分类方法:按进位体制的不同,可分为二进制计数器,十进制计数器和任意进制计数器;按时钟脉冲输入方式的不同,可分为同步计数器和异步计数器;按计数过程中数字增减趋势的不同,可分为加计数器、减计数器和可逆计数器。

计数器可利用触发器和门电路构成,但在实际工作中,根据需要,通常利用集成计数器来构成任意进制的计数器。

目前中规模集成电路芯片常见的只有十进制计数器和十六进制计数器,在用集成计数器构成N进制计数器时,需要利用清零端或置数控制端,让电路跳过某些状态来获得N进制计数器。

使用集成计数器构成任意进制计数器有着明显的优点,可使电路简化,减少连线,提高电路的可靠性[5,6]。

1.1课题的提出及研究意义1.1.1课题的提出对计数器的设计,大部分都是采用的EDA软件来实现的,也有采用单片机,VHDL 语言,PLC逻辑编程等来实现的,随着数字电路技术和计算机技术的飞速发展,EDA 技术取代了传统的电子设计方法而成为数字电路设计的主流。

雨流计数法实例

雨流计数法实例

雨流计数法实例雨流计数法是一种用于疲劳分析的方法,它能够帮助工程师预测材料在持续交变载荷下的寿命。

在现实世界中,许多结构或材料都会受到交变载荷的作用,如果不进行疲劳分析和寿命预测,就会导致结构的失效和事故的发生。

因此,雨流计数法是一个非常重要的工具,它可以帮助工程师评估材料的可靠性和安全性。

雨流计数法的原理是将复杂的交变载荷序列转化为一系列等效的交变载荷块。

通过将载荷序列分解成载荷范围和载荷平均值的组合,可以准确地计算出材料的应力历程。

然后,根据材料的疲劳性能曲线,可以计算出材料在每个载荷块下的寿命。

最后,将所有载荷块的寿命相加,就得到了整个载荷序列下的寿命。

举个例子来说明雨流计数法的应用。

假设我们需要评估一根钢梁在交变载荷下的疲劳寿命。

首先,我们需要获取钢梁所受到的载荷历程数据。

可以通过实验或者数值模拟来获取这些数据。

然后,我们可以将载荷历程数据进行处理,将其转化为一系列的载荷块。

接下来,我们需要使用材料的疲劳性能曲线来计算每个载荷块的寿命。

疲劳性能曲线是一种描述材料在不同应力水平下的寿命的曲线。

可以通过实验或者经验公式来获取这些曲线。

根据疲劳性能曲线,我们可以计算出每个载荷块的寿命。

最后,我们将所有载荷块的寿命相加,就得到了整个载荷序列下的寿命。

通过这种方式,我们可以预测出钢梁在特定载荷下的疲劳寿命。

如果计算出的寿命超过了设计要求,就需要采取相应的措施来增加结构的可靠性,比如增加材料的强度或者改变结构的形状。

除了钢梁,雨流计数法还可以应用于其他许多工程领域。

比如,它可以用于评估桥梁、飞机、汽车等结构在交变载荷下的疲劳寿命。

通过对结构的疲劳寿命进行分析,可以帮助工程师更好地设计和维护这些结构,从而提高结构的安全性和可靠性。

总之,雨流计数法是一种非常重要的工具,可以帮助工程师预测材料在持续交变载荷下的寿命。

它的原理是将复杂的载荷序列转化为一系列等效的载荷块,然后根据材料的疲劳性能曲线计算出每个载荷块的寿命,最后将所有载荷块的寿命相加得到整个载荷序列的寿命。

雨流计数法

雨流计数法

疲劳分析中的雨流计数法这种方法的突出特点是根据所研究材料的应力-应变之间的非线性关系来进行计数,亦即把样本记录用雨流法定出一系列闭合的应力-应变滞后环。

参看图1,把应变-时间历程样本记录转过90°,时间坐标轴竖直向下,样本记录犹如一系列屋面,雨水顺着屋面往下流,故称为雨流法。

雨流法有下列规则:(ⅰ)雨流在试验记录的起点和依此在每一个峰值的内边开始,亦即从1,2,3…等尖点开始。

(ⅱ)雨流在流到峰值处(即屋檐)竖直下滴,一直流到对面有一个比开始时最大值(或最小值)更正的最大值(或更负的最小值)为止。

(ⅲ)当雨流遇到来自上面屋顶流下的雨时,就停止流动。

(ⅳ)如果初始应变为拉应变,顺序的始点是拉应变最小值的点。

(ⅴ)每一雨流的水平长度是作为该应变幅值的半循环计数的.在图1中,雨流法从1点开始,该点认为是最小值。

雨流流至2点,竖直下滴到3与4点幅值间的2ˊ点,然后流到4点,最后停于比1点更负的峰值5的对应处。

得出一个从1到4的半循环。

下一个雨流从峰值2点开始,流经3点,停于4点的对面,因为4点是比开始的2点具有更正的最大值,得出一个半循环2-3。

第三个流动从3点开始,因为遇到由2点滴下的雨流,所以终止于2ˊ点,得出半循环3-2ˊ。

这样,3-2和2-3就形成了一个闭合的应力-应变回路环,它们配成一个完全的循环2′-3-2。

下一个雨流从峰值4开始,流经5点,竖直下滴到6和7之间的5ˊ点,继续往下流,再从7点竖直下滴到峰值10的对面,因为10点比4点具有更正的最大值。

得出半循环4-5-7。

第五个流动从5点开始,流到6点,竖直下滴,终止于7点的对面,因为7点比5点具有更负的极小值。

取出半循环5-6。

第六个流动从6点开始,因为遇到由5点滴下的雨滴,所以流到5ˊ点终止。

半循环6-5与5-6配成一个完全循环5ˊ-6-5,取出5ˊ-6-5。

第七个流动从7点开始,经过8点,下落到9-10线上的8ˊ点,然后到最后的峰值10,取出半循环7-8-10。

对“雨流计数法”介绍

对“雨流计数法”介绍

雨流计数法简介0、前言机械的疲劳失效是机械失效的主要失效方式,因此对机械失效的主要研究是机械疲劳失效. 目前, 机械疲劳失效的研究有两个方面: 一是根据求出的载荷谱来确定加载程序在试验室或者试验台上对机械进行疲劳试验, 得出机械(材料)在该工况下的实际寿命; 二是根据机械(材料)的特性与载荷谱并且用Miner 准则来估计机械的疲劳寿命. 无论是做疲劳试验还是估计疲劳寿命, 载荷谱的统计都是问题的关键[1]。

1、雨流计数法简介雨流计数法又可称为“塔顶法”,是由英国的Matsuiski和Endo 两位工程师提出的, 距今已有50 多年。

雨流计数法主要用于工程界, 特别在疲劳寿命计算中运用非常广泛。

由来请参看图1, 把应变-时间历程数据记录转过90°,时间坐标轴竖直向下, 数据记录犹如一系列屋面, 雨水顺着屋面往下流, 故称为雨流计数法[2]。

雨流计数法的基本原理[3]如图1所示, 第一个雨流自0点处第一个谷的内侧流下, 从1点落1’后流至5, 然后下落。

第二个雨流从峰1点内侧流至2点落下, 由于1点的峰值低于5点的峰值,故停止。

第三个雨流自谷2点的内侧流到3, 自3点落下至3’ , 流到1’处碰上上面屋顶流下的雨流而停止。

如此下去, 可以得到如下的计数循环块:3-4-3’、1-2-1’、6-7- 6’、8-9- 8’、11-12-11、13-14-13’和12-15-12’。

雨流计数的基本流程如下。

(1) 根据采样定理作数据采集,得到时间历程记录,若截止频率为f c,则采样间隔Δt≤1/ 2f c(2) 根据连续的3个采样数据,删除既不是峰值也不是谷值的数据点,将时间历程记录转化为峰谷值序列。

(3) 针对峰谷值序列采用4点法雨流计数原则进行雨流计数,计数条件如下。

①如果A>B;B≥D;C≤A,记录一个循环 (全波) BCB′,如图 2 所示。

得到范围值S range=|B -C|幅值S a=|B -C|/ 2平均值S m=(B +C)/ 2②如果A <B;B≤D;C≥A,记录一个循环(全波) BCB′,如图 3 所示。

LabVIEW在水利工程监测和控制中的应用

LabVIEW在水利工程监测和控制中的应用

LabVIEW在水利工程监测和控制中的应用随着科技的不断发展和进步,计算机技术在各个领域都发挥着重要的作用。

在水利工程领域,LabVIEW作为一种强大的图形化编程软件平台,被广泛应用于水利工程的监测和控制系统中。

本文将介绍LabVIEW在水利工程监测和控制中的应用,并探讨其优势和局限性。

一、LabVIEW在水利工程监测中的应用1. 实时数据采集在水利工程中,实时数据采集对于及时了解水文信息、监测水利工程设备运行状态至关重要。

LabVIEW通过其灵活的图形化编程界面和丰富的传感器支持,能够实现对各种水文参数、水位、水流速度等数据的实时采集。

通过数据采集模块,监测人员可以随时获取水利工程的实时数据,并进行详细分析,以便及时做出调整和决策。

2. 数据处理与分析LabVIEW提供了一系列强大的数据处理和分析函数,可根据采集的数据进行实时分析和计算。

通过这些函数,监测人员能够对水位、流量、压力等参数进行实时监测和分析,帮助他们了解水利工程系统的运行情况,并根据分析结果进行预测和优化调整。

3. 远程监控与诊断LabVIEW支持网络通信功能,可以实现对水利工程的远程监控与诊断。

通过无线传输技术,监测人员可以随时随地远程监控水利工程的运行状态,并进行故障诊断和故障排除。

这种远程监控与诊断的方式,不仅降低了人力成本,还提高了监测效率和响应速度。

二、LabVIEW在水利工程控制中的应用1. 自动控制系统LabVIEW作为一种图形化编程语言,允许使用者通过可视化的方式来编写控制逻辑。

在水利工程中,可以利用LabVIEW构建自动控制系统,实现对水泵、阀门等设备的自动控制。

通过合理设置控制算法和参数,实现对水利工程的自动稳定运行,提高工程效率和安全性。

2. 实时监控与报警LabVIEW技术可以实时监测水利工程中的各种变量,如水位、流量、温度等。

当监测到异常情况时,LabVIEW可以通过报警功能及时发出警报,提醒相关人员及时采取措施。

雨流计数法及其在程序中的具体实现

雨流计数法及其在程序中的具体实现

雨流计数法及其在程序中的具体实现董乐义,罗俊,程礼(西安空军工程大学工程学院,陕西西安710038) 摘 要:根据雨流计数法的规则和在实际中应用的体会,介绍了雨流计数法在程序中实现的具体方法。

它适合用各种语言编写,在计取循环数时采用的“四点法”使程序的实现比用其他方法更加准确可靠,简单明了。

关键词:计数法;程序;循环中图分类号:T P 31111;T P 30116 文献标识码:A 文章编号:100226061(2004)0320038203Ra i n Flow Coun tM ethod and Its Rea l iza tion i n Programm i ngDON G L e 2y i ,LU O J un ,CH EN G L i(A irfo rce and Engine D epartm ent of Engineering Co llege of A irfo rce Engineering U niversity,X i’an 710038,Ch ina )Abstract :A cco rd ing to the ru les of the ra in 2fl ow coun t m ethod and the exp eriences in p ractice ,th is a rticle in troduces the m ethod to rea lize the ra in 2fl ow coun t in the p rog ramm ing .It can be com p iled inva ri ou s com p u ter languages .A nd the “Fou r 2po in ts m ethod ”u sed in coun ting the l oop num ber can m akethe rea liza ti on of p rog ram m o re reliab le ,si m p le and clea r than o ther m ethod s.Key words :coun t m ethod ;p rog ram ;l oop收稿日期:2003210228作者简介:董乐义(19742),在读研究生,专业方向为航空发动机可靠性与使用寿命研究。

matlab雨流计数法简单讲解

matlab雨流计数法简单讲解

在工程中,特别是机械结构、航空航天等领域,在对应力、载荷进行疲劳分析时,雨流计数法是一种常用的方法。

这种方法可以有效地对载荷数据进行处理,得到疲劳载荷的循环次数,从而进行疲劳寿命的预测。

1. 什么是雨流计数法?雨流计数法是一种用来对载荷数据进行疲劳分析的方法。

它可以将连续的载荷数据序列转换为一系列载荷循环,然后对这些循环进行统计分析。

通过这种方法,我们可以得到载荷循环的幅值和次数,从而可以进一步进行疲劳寿命的预测和分析。

2. 雨流计数法的基本原理雨流计数法的基本原理是将载荷数据序列分解成一系列循环载荷,然后对这些循环进行统计。

在实际应用中,通常使用峰谷识别法来检测载荷数据中的峰值和谷值,然后根据这些峰值和谷值来进行载荷循环的划分。

可以根据载荷循环的幅值和次数进行统计分析,得到疲劳载荷的循环次数。

3. 雨流计数法的优点和局限性雨流计数法的优点在于可以较为准确地对载荷数据进行处理,得到疲劳载荷的循环次数,从而进行疲劳寿命的预测。

但是,这种方法也存在一定的局限性,例如在处理复杂载荷时,可能会出现较大的误差,需要进行一定的修正和优化。

4. 我对雨流计数法的个人观点和理解在我看来,雨流计数法是一种简单而有效的方法,在工程实践中具有广泛的应用前景。

通过对载荷数据进行分解和统计,我们可以更好地理解载荷对结构疲劳寿命的影响,从而有针对性地进行疲劳设计和分析。

但是,在实际应用中,我们也需要注意方法的局限性,结合具体情况进行合理的选择和修正。

总结回顾:通过本文的讲解,我们了解了雨流计数法的基本原理和应用。

这种方法可以帮助我们对载荷数据进行处理,得到疲劳载荷的循环次数,从而进行疲劳寿命的预测和分析。

在工程实践中,雨流计数法具有重要的意义,但同时也需要注意其局限性,进行合理的修正和优化。

希望通过本文的讲解,读者对雨流计数法有了更深入的了解。

在此,我为您撰写了一篇有关“matlab雨流计数法简单讲解”的文章,希望能够对您有所帮助。

对“雨流计数法”介绍

对“雨流计数法”介绍

雨流计数法简介0、前言机械的疲劳失效是机械失效的主要失效方式,因此对机械失效的主要研究是机械疲劳失效. 目前, 机械疲劳失效的研究有两个方面: 一是根据求出的载荷谱来确定加载程序在试验室或者试验台上对机械进行疲劳试验, 得出机械(材料)在该工况下的实际寿命; 二是根据机械(材料)的特性与载荷谱并且用Miner 准则来估计机械的疲劳寿命. 无论是做疲劳试验还是估计疲劳寿命, 载荷谱的统计都是问题的关键[1]。

1、雨流计数法简介雨流计数法又可称为“塔顶法”,是由英国的Matsuiski和Endo 两位工程师提出的, 距今已有50 多年。

雨流计数法主要用于工程界, 特别在疲劳寿命计算中运用非常广泛。

由来请参看图1, 把应变-时间历程数据记录转过90°,时间坐标轴竖直向下, 数据记录犹如一系列屋面, 雨水顺着屋面往下流, 故称为雨流计数法[2]。

雨流计数法的基本原理[3]如图1所示, 第一个雨流自0点处第一个谷的内侧流下, 从1点落1’后流至5, 然后下落。

第二个雨流从峰1点内侧流至2点落下, 由于1点的峰值低于5点的峰值,故停止。

第三个雨流自谷2点的内侧流到3, 自3点落下至3’ , 流到1’处碰上上面屋顶流下的雨流而停止。

如此下去, 可以得到如下的计数循环块:3-4-3’、1-2-1’、6-7- 6’、8-9- 8’、11-12-11、13-14-13’和12-15-12’。

雨流计数的基本流程如下。

(1) 根据采样定理作数据采集,得到时间历程记录,若截止频率为f c,则采样间隔Δt≤1/ 2f c(2) 根据连续的3个采样数据,删除既不是峰值也不是谷值的数据点,将时间历程记录转化为峰谷值序列。

(3) 针对峰谷值序列采用4点法雨流计数原则进行雨流计数,计数条件如下。

①如果A>B;B≥D;C≤A,记录一个循环 (全波) BCB′,如图 2 所示。

得到范围值S range=|B -C|幅值S a=|B -C|/ 2平均值S m=(B +C)/ 2②如果A <B;B≤D;C≥A,记录一个循环(全波) BCB′,如图 3 所示。

基于LabVIEW计数器的设计

基于LabVIEW计数器的设计

一、简介LabVIEW是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程语言,它是一种面向应用的编程语言,主要用于科学仪器、工业自动化和测试仪器的设计、开发和维护。

LabVIEW可以用来编写算法、控制硬件、收集和处理数据,它提供了一种直观的、可视化的编程环境,可以让用户快速构建复杂的应用程序。

LabVIEW计数器是一种基于LabVIEW的硬件设备,它可以用来计算和记录计数信号。

它可以记录计数信号的数量,以及计数信号的频率、总时间和平均时间。

LabVIEW计数器可以用来测量某一时间段内的事件发生的次数,或者测量某一时间段内的信号频率。

二、LabVIEW计数器的原理LabVIEW计数器的原理是,它将输入信号转换为计数信号,然后将计数信号记录到内部存储器中。

计数器可以接收一个或多个输入信号,并将其转换为计数信号。

计数器可以根据输入信号的频率和计数模式,记录计数信号的数量、频率、总时间和平均时间。

LabVIEW计数器使用一个内部时钟,来计算计数信号的频率和总时间。

它可以接收多路输入信号,并将其转换为计数信号,以便记录计数信号的数量。

它还可以计算出计数信号的平均时间。

三、LabVIEW计数器的应用LabVIEW计数器可以用来测量某一时间段内的事件发生的次数,或者测量某一时间段内的信号频率。

它可以用于计算计数信号的频率和总时间,以及计算出计数信号的平均时间。

LabVIEW计数器可以用于工业控制、测试和测量仪器的设计和开发,它可以用来测量脉冲信号的频率,以及检测和记录脉冲信号的数量。

它还可以用于测量某一时间段内的事件发生的次数,以及测量某一时间段内的信号频率。

四、LabVIEW计数器的设计LabVIEW计数器的设计主要包括以下几个步骤:(1)设计硬件系统:首先,需要设计一个硬件系统,用来接收输入信号,并将其转换为计数信号,以及记录计数信号的数量、频率、总时间和平均时间。

(2)设计LabVIEW程序:其次,需要设计一个LabVIEW程序,用来控制硬件系统,并记录计数信号的数量、频率、总时间和平均时间。

雨流计数法计算实例

雨流计数法计算实例

雨流计数法计算实例雨流计数法是一种用于疲劳分析的方法,通过对加载历史进行处理,可以得到疲劳加载的等效循环次数。

在工程实践中,准确估计材料的疲劳寿命是至关重要的,因为过度的疲劳加载可能导致结构的失效。

该方法的基本原理是将复杂的加载历史转化为一系列的循环次数和加载幅值,然后根据统计学方法计算等效循环次数。

这种方法对于不规则的加载历史特别有用,因为它可以准确地估计不同加载幅值下的疲劳寿命。

下面举一个简单的例子来说明如何使用雨流计数法计算疲劳寿命:假设有一个加载历史如下:[10, 15, 20, 8, -5, 12, 6, -2, 18, 10, 5, -4]首先,我们需要将加载历史转化为一系列的循环次数和加载幅值。

对于上述加载历史,我们可以得到以下循环列表:- 循环1:[10, 15, 20, 8]- 循环2:[8, -5, 12, 6, -2]- 循环3:[6, -2, 18, 10]- 循环4:[10, 5, -4]然后,我们根据每个循环的加载幅值和次数来计算等效循环次数。

可以使用下面的公式来计算:等效循环次数 = 循环次数 * (加载幅值 / 平均加载幅值)^b其中,b是一个经验系数,通常取值为0.06到0.10,平均加载幅值是所有循环加载幅值的平均值。

假设b取0.06,平均加载幅值为8.3(通过计算所有循环加载幅值的平均值得到),我们可以得到以下等效循环次数:- 循环1:4 * (8 / 8.3)^0.06 = 4- 循环2:5 * (7 / 8.3)^0.06 ≈ 4.77- 循环3:4 * (8 / 8.3)^0.06 ≈ 3.83- 循环4:3 * (6 / 8.3)^0.06 ≈ 2.56最后,将所有等效循环次数相加,得到总的等效循环次数:总的等效循环次数 = 4 + 4.77 + 3.83 + 2.56 ≈ 15.16通过雨流计数法,我们得到了总的等效循环次数,这个数值可以用来估计材料的疲劳寿命。

雨流计数法的基本原理

雨流计数法的基本原理

雨流计数法的基本原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊雨流计数法的基本原理。

你说这雨流计数法啊,就像是一个神奇的小助手,专门来帮我们分析那些复杂的应力变化。

它就好比一个细心的记录员,把那些起起伏伏的变化都一五一十地记下来。

想象一下,那些应力的变化就像是一场场起伏不定的“情绪波动”。

有时候大,有时候小,一会儿高一会儿低的。

而雨流计数法呢,就能把这些“情绪”给捋清楚,搞明白它们到底是怎么个变化规律。

它可厉害啦!能把连续的应力时间历程分割成一个个小的循环。

就好像是把一条长长的绳子剪成一小段一小段的。

而且啊,它还特别聪明,不会重复计算那些已经算过的部分。

咱平常生活中不也有类似的情况嘛。

比如说你每天的活动,有忙的时候,有闲的时候,这也算是一种变化呀。

雨流计数法就是要把这些变化里有意义的部分给挑出来,就像我们从一天的经历里找出那些重要的事情一样。

你说这雨流计数法是不是很有意思?它能让我们更清楚地了解材料或者结构在使用过程中的受力情况,这可太重要啦!如果我们不搞清楚这些,那万一出了问题可咋办呢?它就像是一个默默守护的卫士,悄悄地帮我们把关,让我们心里有底。

有了它,我们就能更好地设计东西,让它们更耐用,更可靠。

比如说一辆汽车吧,它在路上跑的时候,各个部件都承受着各种应力。

如果我们不知道这些应力的具体情况,怎么能保证汽车的安全性和耐久性呢?这时候雨流计数法就派上用场啦,它能告诉我们哪些地方需要特别注意,哪些地方可以稍微放松一点。

再想想那些高楼大厦,那么大的建筑,要是没有对受力情况的准确分析,那能放心吗?雨流计数法就能帮我们搞清楚这些复杂的问题,让我们的建筑稳稳地矗立在那里。

总之,雨流计数法虽然听起来有点专业,有点神秘,但其实它就像是我们生活中的好帮手,默默地为我们服务。

它能让我们更清楚地了解事物的内在情况,让我们能更好地做出决策,创造出更优秀的产品和建筑。

所以啊,可别小看了这个小小的雨流计数法哦!它的作用可大着呢!。

基于LabVIEW的翻斗式雨量计多路采集系统

基于LabVIEW的翻斗式雨量计多路采集系统

基于LabVIEW的翻斗式雨量计多路采集系统彭旭东;孙吉明;刘敏【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2016(000)002【摘要】基于LabVIEW 11.0开发平台,运用模块化程序设计模式,结合NI-6008数据采集卡,开发了翻斗式雨量计多路采集系统。

该系统实现了翻斗雨量雨强的动态测量、实时采集、显示和数据存储。

%This paper introduces a multi-channel data acquisition and analysis of virtual instrument system based on the LabVIEW 11.0 software development platform,the NI - 6008 data acquisition card,and using program design based on modular thought pattern,realized with multiplex tipping-bucket rain gauge acquisition,real-time display,storage.【总页数】2页(P4-5)【作者】彭旭东;孙吉明;刘敏【作者单位】解放军理工大学气象海洋学院,江苏南京,211101;空军航空大学航理系,吉林长春,130000;95140部队气象台,广东惠州,516259【正文语种】中文【相关文献】1.基于无线的翻斗式雨量计采集方法开发与应用 [J], 史珊海;陶明;李志梅2.基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计构想 [J], 霍海波3.翻斗式遥测雨量器的雨量计数自动采集与图像显示 [J], 谢启杰4.基于LabVIEW多路数据采集系统的设计与实现 [J], 于亚萍; 董桂梅; 杨仁杰; 李留安; 靳皓5.基于PIC16F688的翻斗式雨量计低功耗设计 [J], 李大焱;邵建龙;朱荣;张国盛;秦爱华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

雨流计数法matlab程序

雨流计数法matlab程序

雨流计数法是一种用于分析汽车零部件疲劳寿命的方法,它可以计算出在给定载荷谱下零部件的疲劳寿命。

下面是一个简单的MATLAB 程序,用于实现雨流计数法:matlabfunction [N, N1] = rainflow(P)# 输入:P - 载荷谱矩阵# 输出:N - 循环次数矩阵# N1 - 最小循环次数矩阵n = size(P, 2);N = zeros(n, n);N1 = zeros(n, n);for i = 1:nfor j = 1:nif P(i, j) > 0N(i, j) = floor(P(i, j));N1(i, j) = floor(P(i, j));elseN(i, j) = ceil(-P(i, j));N1(i, j) = ceil(-P(i, j));endendendN = N + N'; # 对称化循环次数矩阵N1 = N1 + N1'; # 对称化最小循环次数矩阵end这个程序定义了一个名为rainflow 的函数,它接受一个载荷谱矩阵P 作为输入,并返回两个输出矩阵:N 和N1。

N 是循环次数矩阵,表示在给定载荷谱下零部件的循环次数;N1 是最小循环次数矩阵,表示在给定载荷谱下零部件的最小循环次数。

在函数内部,我们首先初始化N 和N1 为零矩阵。

然后,我们使用两个嵌套的循环遍历载荷谱矩阵P 中的每个元素。

如果元素的值大于零,我们将该值向下取整并存储在N 和N1 中;如果元素的值小于零,我们将该值的绝对值向上取整并存储在N 和N1 中。

最后,我们将N 和N1 对称化,以确保它们是对称矩阵。

雨流计数法-1

雨流计数法-1

雨流计数法的基本原理
雨流计数法(又叫塔顶法)是目前在疲劳设计和疲劳试验中用的最广泛的一种计数方法,是变程计数法的一种。

雨流计数法如果计及平均值和变程对——均值法得到的计数结果完全相同。

雨流计数法与变程对——均值计数法一样具有比较严格的力学基础,计数结果介于峰值法和变程法之间,提供比较符合实际的数据。

雨流法是建立在对封闭的应力——应变迟滞回线逐个计数的基础上,因此,该方法能够比较全面的反映随机载荷的全过程。

由载荷——时间历程得到的应力——应变迟滞回线与造成的疲劳损伤是等效的,因此,工程界认为雨流法反映了材料的应力——应变行为。

雨流计数法四点法原理

雨流计数法四点法原理

雨流计数法四点法原理雨流计数法是一种用于疲劳寿命评估的方法,它可以对应力历程进行分析,通过统计应力的循环次数和幅值,来估计材料的疲劳寿命。

四点法是雨流计数法中常用的一种方法,它能够对应力历程进行有效的提取和计数。

四点法的原理可以简单地概括为四个步骤:极大值点提取、极小值点提取、交叉点提取和计数。

我们需要从应力历程中提取出所有的极大值点。

极大值点是应力历程中的峰值,可以通过比较相邻点的大小来确定。

例如,如果一个点的值大于它的前后两个点,那么它就是一个极大值点。

接着,我们需要从应力历程中提取出所有的极小值点。

极小值点是应力历程中的谷底,同样可以通过比较相邻点的大小来确定。

例如,如果一个点的值小于它的前后两个点,那么它就是一个极小值点。

通过极大值点和极小值点,我们可以确定出应力历程中的波峰和波谷。

接下来,我们需要找到波峰和波谷之间的交叉点。

交叉点是波峰和波谷之间的过渡点,可以通过比较相邻点的大小来确定。

例如,如果一个点的值大于前一个点并且小于后一个点,那么它就是一个交叉点。

我们需要对交叉点进行计数。

计数的目的是统计应力历程中的循环次数和幅值。

对于每一个交叉点,我们都可以得到一个循环的幅值,即波峰与波谷之间的差值。

通过统计所有的循环幅值,我们可以得到应力历程的循环次数和幅值的分布情况。

通过四点法的原理,我们可以对应力历程进行有效的提取和计数,从而得到疲劳寿命的估计。

这种方法可以应用于各种材料和结构的疲劳分析,帮助我们评估材料的使用寿命和可靠性。

总结起来,雨流计数法四点法是一种用于疲劳寿命评估的方法,通过四个步骤对应力历程进行提取和计数,得到循环次数和幅值的分布情况。

这种方法在工程实践中具有广泛的应用价值,可以帮助我们预测材料的疲劳寿命,优化设计和维护策略,提高产品的可靠性和安全性。

雨流计数法计算实例

雨流计数法计算实例

雨流计数法计算实例雨流计数法(Rainflow Counting Method)是一种用于计算疲劳载荷的方法,适用于结构、材料等领域的疲劳寿命预测。

它可以将复杂的载荷历程转化为等效疲劳载荷循环,从而进行疲劳寿命的估算。

雨流计数法的基本原理是将载荷历程分解为一系列互不重叠的载荷循环,然后统计每个循环的幅值和次数。

主要的步骤包括载荷振幅范围的计算、载荷循环的识别和载荷循环的计数。

首先,对于给定的载荷历程,需要先进行滤波处理,去除高频成分。

然后将载荷历程进行幅值统计,即计算每个采样点的载荷振幅。

这里需要注意的是,振幅的计算通常选取主方向的振幅,即载荷历程在主方向上的振幅。

接下来是载荷循环的识别,这一步是找到载荷历程中的正循环和负循环。

正循环是载荷由最小值变为最大值再返回最小值的部分,负循环则相反。

一个完整的载荷循环包含了一个正循环和一个负循环。

为了准确识别载荷循环,通常采用峰谷顶点法或升序降序法。

峰谷顶点法是通过找出载荷历程的峰值和谷值,并将它们连线,然后通过顶点来确定循环的开始和结束点。

顶点是指一个峰或一个谷与其相邻的两个谷或峰之间的交点。

升序降序法则是通过找出历程中的最大值和最小值,然后确定其出现的顺序来识别循环。

最后是进行载荷循环的计数。

计数的原则是:当载荷循环的幅值和次数已经记录过时,相同的循环不再计数。

这一步可以利用一个循环计数矩阵来实现。

根据循环的幅值和次数,循环计数矩阵可以记录下所有不重复的循环。

除了基本的步骤外,还有一些改进的雨流计数法方法,如修正的雨流计数法、多重指标的雨流计数法等。

修正的雨流计数法在传统的雨流计数法基础上考虑了载荷历程的非线性特性,能更准确地估算疲劳寿命。

多重指标的雨流计数法则是引入了多个载荷指标,以更好地描述载荷循环。

总而言之,雨流计数法是一种有效的计算疲劳载荷的方法,通过将复杂的载荷历程转化为等效的载荷循环实现疲劳寿命预测。

其基本步骤包括滤波处理、载荷振幅的计算、载荷循环的识别和计数。

雨流计数法python程序-概述说明以及解释

雨流计数法python程序-概述说明以及解释

雨流计数法python程序-概述说明以及解释1.引言1.1 概述雨流计数法是一种用于疲劳寿命预测和分析的有效方法,通过对加载历史数据进行循环计数和幅值计算,可以较准确地评估结构在长期循环加载下的疲劳性能。

本文将介绍如何使用Python语言实现雨流计数法,以及通过编写程序实现对加载数据的分析。

在本文中,我们将首先介绍雨流计数法的基本原理和步骤,以及其在工程实践中的应用。

接着,我们将详细讲解如何使用Python编写雨流计数法的程序,包括加载历史数据、循环计数和幅值计算等关键步骤。

最后,我们将通过示例程序和结果分析展示程序的运行效果,以及如何利用计算得到的结果进行疲劳寿命预测。

通过本文的阅读和实践,读者将了解雨流计数法的实现原理和方法,以及如何通过编写Python程序实现对加载数据的有效分析。

同时,本文也将对雨流计数法在工程实践中的应用进行总结和展望,为读者提供更深入的思考和研究方向。

1.2 文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

其中引言部分将介绍雨流计数法的概念和重要性,以及文章的目的和结构安排。

正文部分将详细介绍雨流计数法的概述和原理,以及通过Python实现雨流计数法的方法。

最后,结合示例程序和结果分析,展示雨流计数法在实际工程中的应用和效果。

结论部分将对整篇文章进行总结,探讨雨流计数法的应用价值,并展望其在未来可能的发展方向。

整个文章结构严谨,内容丰富,旨在为读者提供全面的雨流计数法Python程序知识。

1.3 目的本文的主要目的是介绍如何使用Python编程语言实现雨流计数法。

雨流计数法是一种用于疲劳寿命预测和结构健康监测的重要方法。

通过本文的学习,读者可以了解到雨流计数法的基本原理和实现步骤,掌握如何利用Python编写程序进行雨流计数的计算。

在实际工程应用中,雨流计数法可以帮助工程师准确评估结构的疲劳寿命,预测可能出现的疲劳破坏情况,从而及时采取必要的维护和修复措施,保障结构的安全运行。

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3 L B I W 程序 实现 A VE
L B I W 是 一种 出色 的 图形 化 编程 语 言 , 泛 A VE 广
应 用于测 试 测量 、 业 控 制 、 真 等 实 际 应 用 领 域 。 工 仿 基 于 L B IW 平 台进 行 雨 流计 数 程 序 的开 发 的 优 A VE
本算 法 的 L B IW 程 序 由 1个 主 程序 V 和 7 A VE I 个 子程 序 S b V 组 成 , u I 其结 构 如 图 6所 示 。核 心 功 能主要有 三块 : 据简化 、 阶段计数 和二 阶段计 数 。 数 一
环, 这样可 以尽可能减少二阶段计数时对原有数据修 改造成 的影响 。本 算法 第 一 阶 段计 数 和传 统 雨 流计 数相同 , 只是在信号 时间历程 的首尾都进行 归零 处 理, 确保信号起始于同一点 , 即理论上构成一个封闭 的循环。当进行第二阶段计数时 , 将起 、 终点重合的 谷、 峰半循环组成一个全循环 , 并取其 中较小 的幅值 作为此全循环的幅值 ; 然后 , 将较大幅值 的半循环减 去 提取 幅值后 生成 新 的半 循 环 继续 放 人 半 循环 库 中 进行计数。如图4为典型的发散一 收敛波形 , 中包 其 含的半循环如表 l 所示 , 应用一阶段雨流计数原则不 能组合成全循环。应用本算法 , 将发散一 收敛波形 中 的半 循 环重新 排 列 组合 生 成 如表 2所 示 的配 对 。从 表中可见 , 原来谷半循环 b 拆分成 了b 和 b 两个谷 l 2 半 循环 。 图 5展 示 了这 些 配对 组 合 所 生成 的三个 全
研究与分析
即变成如图 2 所示的简化波形图, 利用上述计数原则 即可提 取 峰半循 环 “ 、、 、…… ” 12 34 与谷 半循 环 “ 、 、 ab
c d … ” 图 3所 示 , 从 半循 环 集 合 中提取 组 成 、… 如 再
全循环 进行 计数 。
2 2 :3 总 1期)・ 械 研 究 与 应 用 ・ 0 i 期( 第1 1f g 9 机
行 一 阶段 和二 阶段 的计 数 , 图 8为 二 阶段 计 数 的程 如
序框 图。
图 6 程序流程 图
l=lt __¨, 凿建 』 :。链 l ?: _ 。_一 ,:鳓 j l
图7 数据简化程序框图
4 模 型 验 证
整个程序 调试完 成后 , 要用 实际 的波形 数 据检 需 验其功 能 。利用随机 生成 的波形 数据 如 图 9所 示 , 通 过 Lbiw雨流计 数程序 对其 进行 处 理 , 数 完成 后 av e 计
循 环 “ B、 ” A、 C 。
表Hale Waihona Puke 1 半 循 环 列 表 数据简化 , 目的是提取出峰谷值 , 为后续数据处理做 准 备 。具 体思 路 是 : 每 个 数 据 点 与 前 一 个 数 据 比 让 较, 大于 等于 的记作 “ ” 之 记 作 “ ” 由此 形 成 的 1反 0 , “、” 1O 数组再进行前后数据相减 , 到差为“ ” 得 1 的即 是波谷 , 若是“ l 的则为波峰 , 图 7为 l v w实 一” 如 ai be 现数据简化的程序框图。由此提取出了峰谷信息进
图 5 全循 环提取

即可 得到如 图 1 、1 示 的雨流 图。 01 所
( 转第7 下 3页 )
7 ・ O
实际运用中, 计数过程之后往往会遗留下不能配 对 的半 循 环 , 它们 对 疲 劳损 伤 的贡献 不 可 忽视 , 必须
再 从 中提取 出全 循 环 即所 谓 的二 阶段 计 数 。通 常运 用 的方 法是 将这 些 半循 环 组 成 的不 能 进行 雨 流计 数 的“ 散 一 发 收敛 ”2波形 重新调 整 , L 将其从 极 值处 截开 并首尾 相 接构成 可 以计 数 的波形 。 22 新计 数算 法原 理 . 本 文 提 出的计数 方法 的特点 , 不进 行残余 波形 时 序上 的调 整 , 是通 过拆 分大 的半 循环 拼凑 生成全循 而
点主要有两个方面: ①可以高效的与 L B IW 开发 A VE 的疲劳测试和数据采集、 处理程序兼容 , 从而避免 了 用 C或 c + + 语言编写动态链接库而产生的函数接 口问 题 ; 开 发 周期 短 、 率 高 , 常情 况 下 L B IW 开 ② 效 通 A VE
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