雨流计数法的基本原理
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。
疲劳分析中的雨流计数法浅析
疲劳分析中的雨流计数法浅析雨流计数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
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。
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。
雨流计数法原理
雨流计数法原理
雨流计数法：
1．什么是雨流计数法？
雨流计数法是一种水文学观测方法，主要用来统计河水或雨水流量，帮助研究调查降水、水（或雨）汇、水位、湖泊变化，以及供水、排污、地表面水循环等的变化情况。
2．原理介绍
雨流计数法的原理就是在河道中设置检测站或流量检测回路，将到达检测站的流量折合成静态水位，从而统计测量水位及流量。
通常这种方法是采用雨流量计安装在墙壁上，当流水流过时会被探测器检测，并产生数字信号，随后表达出实际的流量数据，而这些数据会被统计分析，以便理解河道或坑塘洪水的变化状况。
3．应用范围
雨流计数法是应用广泛的水文学观测方法，主要用于：
（1）供水工程中的供水量检测，主要检测能源汇流影响的蓄水工程的
实际取水量；
（2）应急管理中的洪水报警，用于调查水域洪涝灾害的发生情况；
（3）水文勘测中的水量计算，可以辅助水文勘测人员更好地分析水位
变化数据；
（4）水资源综合调查与控制中量化河流水量，确定河流出流控制措施；
（5）水利规划中河流水利设施有效性评价，及河流水利改造方案的研
究调查。
4．优点及局限性
（1）优点：
a.测量速度快，可随时获取实时数据；
b.测量成本较低；
c.流量计量精度高，容旧程度高；
d.测量结果准确可靠，具有较强的客观性。
（2）局限性：
a.对不同流量环境应用有限，只能测量弱流量；
b.对回流复流效应不敏感；
c.为实现多点联网和远程传输，需要更加完善的购置和部署方案。
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。
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。
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！。
雨流计数法的基本原理
雨流计数法的基本原理
2007年07月15日星期日 10:40
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。
雨流计数法文献综述
雨流计数法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’。
1.1 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。
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（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。
雨流计数法的应用课件
学习交流PPT
9
• 首先应明确有限元模型对几何模型进行了离散化。 这就使几何模型与有限元模型产生了差异。
学习交流PPT
10
• 过盈配合所致的接触分析的难点在于如何确定初 始接触状态。初始接触状态设置得不对，会导致 错误的计算结果或者不准确的计算结果
学习交流PPT
11
• 因此若想通过几何来模拟过盈配合，应该尽量细 化接触面的网格，但同时也增加了计算量。
• 缩减法。通过主自由度及缩减矩阵压缩问题规模。 在主自由度的位移被计算出来后，可将解扩展到 完整自由度集上。
• 模态叠加法。通过对模态分析得到的振型乘上一 定的因子然后求和来计算结构响应。
学习交流PPT
15
各方法的优缺点
优点 缺点
完全法
模态叠加法
缩减法
易于使用 允许各种非线性 使用完整矩阵
单一过程计算所有 结果
• 等值数压缩：顺序读入数据，判断i点与i+1点是否 相等，若不相等则储存i点数据；若相等则读入下 一数据。
• 峰谷值提取：顺序读入数据，计算i点数据与i-1点、 i+1点和i点数据的差值相乘。若积小于0，则存储i 点数据，否则读入下一点。
• 无效幅值去除：给定判断条件（如指定数据最大 差程的10%），顺序读入数据，计算计算i点数据与 i-1点、i+1点和i点数据的差的绝对值，如果均大于 等于判定条件，则存储i点数据，否则读入下一点。
不能施加强制非零 在主自由度上
位移
时间步长恒定
只支持简单的点点
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接触
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完全法求解瞬态动力学的问题
• 阻尼比如何确定 • 时间步长的确定，关心的响应频率如何确定？是
雨流计数法的应用
首先应明确有限元模型对几何模型进行了离散化。这就使几何模型与有限元模型产生了差异。
过盈配合所致的接触分析的难点在于如何确定初始接触状态。初始接触状态设置得不对，会导致错误的计算结果或者不准确的计算结果
因此若想通过几何来模拟过盈配合，应该尽量细化接触面的网格，但同时也增加了计算量。
速度快模态分析单元载荷（压力、温度、加速度等）可用于瞬态分析得到更平滑、精确的响应曲线允许考虑模态阻尼
比完全法快
缺点
计算费用高
恒定时间步长不能计算非线性，只能包含简单的点点接触不能施加强制非零位移
需要扩展得到完整结果不能施加单元载荷所有载荷必须施加在主自由度上时间步长恒定只支持简单的点点接触
完全法求解瞬态动力学的问题
2
3
1
问题和工作
问题
应用何种方法（完全法、模态叠加法）
时间步长的确定，哪些是关心频率(Δt=1/20f)
模型（装配体、整体分析）
工作
简化模型去掉或等效接触
减少单元数量
设置合适的时间步长
比较X和Y的大小。若X<Y则返回(2)；若X≥Y，则进行(5).
将Y记做一个循环，删除与Y相应的峰谷值，返回(3)。
ANSYS中过盈配合的模拟
有限元中过盈配合的模拟主要有三种方法：通过几何模拟，应用温度法模拟，通过接触设置模拟。
01
02
03
温度法通过给零件施加不同的温度，产生“热胀冷缩”的效应来模拟过盈。
缩减法。通过主自由度及缩减矩阵压缩问题规模。在主自由度的位移被计算出来后，可将解扩展到完整自由度集上。
03
模态叠加法。通过对模态分析得到的振型乘上一定的因子然后求和来计算结构响应。
通根的三个基本条件
雨流计数法的基本原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠雨流计数法的基本原理。
你看啊，这雨流计数法就好比是个神奇的统计小能手。
想象一下，生活中的各种应力变化就像是一场场不规则的“雨点”纷纷洒落。
而雨流计数法呢，就负责把这些“雨点”给捋清楚，给它们分分类、计计数。
它呀，特别擅长捕捉那些循环的应力变化。
就好像我们在海边捡贝壳，总能找到那些特别漂亮、有规律的贝壳一样。
它能从那一堆杂乱无章的应力数据中，精准地挑出一个个循环来。
比如说，一个物体一会儿受到大的应力，一会儿又受到小的应力，来来回回的。
雨流计数法就能把这些来来回回的变化，整理成一个个有始有终的循环。
这多厉害呀！它为啥这么牛呢？这是因为它有自己独特的规则和方法呀。
就像我们玩游戏有游戏规则一样，雨流计数法也有它的一套玩法。
它会顺着应力变化的轨迹，像雨水顺着屋檐流淌一样，自然而然地找到那些循环。
而且它可不会乱计数，该是一个循环就是一个循环，绝不会多算也不会少算。
你想想看，如果没有雨流计数法，我们面对那一堆复杂的应力数据，岂不是要头疼死啦？就像走进了一个迷宫，找不到出口。
但有了雨流计数法，就像是有了一把钥匙，能轻松地打开这个迷宫的大门。
我们就能清楚地知道物体到底经历了多少个循环应力，这对我们研究材料的疲劳寿命啥的可太重要啦！这雨流计数法是不是很神奇呀？它就像一个默默工作的小卫士，帮我们理清那些复杂的应力世界。
让我们能更好地了解物体的受力情况，为我们的工程设计、材料研究等提供重要的依据。
所以啊，可别小看了这雨流计数法，它的作用可大着呢！它让我们在面对复杂的力学世界时，不再迷茫，而是有了清晰的方向和方法。
它就像一盏明灯，照亮我们探索力学奥秘的道路啊！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
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。
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（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。
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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。