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。
雨流计数法及其载荷谱的编制
雨流计数法及其载荷谱的编制采用雨流计数法完成载荷循环的计数工作，并使该过程可视化，最后实现载荷谱的编制。
标签：雨流计数法；载荷谱；循环1 简化雨流计数法雨流计数法的基本流程,见表一：雨流计数过程模拟图（表一）(1)雨流在实验记录的起点和依次在每一个峰、谷估值的内边开始，亦即从1, 2, 3……等尖点开始。
(2)雨流在流到峰值处(即屋檐)竖直下滴，己知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。
(3)当雨流遇到来自上面的屋顶流下的雨时，就停止流动。
(4)如果初始应变为拉应变，顺序的始点是拉应变最小值的点。
(5)在一雨流的水平长度是作为该应变幅值的半循环计数的。
上述过程可用程序来实现其流程图见表二：表二2 载荷谱的编制过程程序设计流程将程序分为人机界面、输入载荷、雨流计数、输出载荷谱四个模块来实现上述任务。
载荷谱的主要编制方法流程见表三：表三2.1 数据采集程序主要是和ADAM5510以及NI6023E通信正常后，根据采集模块的要求来实现具体采集功能的程序2.2 由于采集数据量较大需要使用数据库来管理这些数据，这就对数据库管理和matlab程序的接口、数据库操作提出了要求，具体来说此模块程序要能够完成以下功能：（1）提供SQLserver2000和matlab连接的接口功能；（2）能够在形成俘获矩阵人工判断数据足够后，matlab程序可以和数据库程序正常链接，能够自动把采集到的程序加入到数据库中去；（3）能够正常查询数据库中的数据，完成基本的数据库数据创建、存取、删除等功能。
2.3 图表显示模块是机械载荷测试系统的结论部分，主要功能在于完成从数据库导出的数据的计算、图表显示、对比显示等功能2.4 人机界面模块是载荷测试系统的外在风格显示,主要包括程序启动和登录界面，上述模块的正确链接，并能够给出错误提示3 结论本文对机械零件的随机载荷进行了研究，分析了雨流计数法这一统计方法，最后采用计算机自动绘制载荷谱，这样大大减轻了疲劳试验的工作量，完成了对疲劳实验数据的自动处理，可以为疲劳寿命预测打下基础。
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
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。
疲劳与断裂2.6 雨流计数法
疲劳与断裂土木工程与力学学院2.6雨流计数法工程中经常需要面对材料或结构在随机载荷作用下的寿命预测问题。
如果能够将随机载荷谱转化为变幅载荷谱，就可以利用变幅载荷谱的寿命预测方法来解决随机载荷谱的寿命预测问题。
将不规则的、随机的载荷-时间历程，转化成为一系列载荷循环的方法，称为循环计数法。
循环计数法有很多种，雨流计数法是常用的一种。
假设随机载荷谱可以看作是以典型载荷谱块为基础重复的载荷-时间历程。
通过雨流计数法，就可以识别出典型载荷谱块所包含的一系列载荷循环，从而可以将其转化为由这一系列载荷循环构成的变幅载荷-时间历程，即变幅载荷谱。
雨流计数法的主要步骤：1）从随机载荷谱中分别选取最大峰或谷处作为典型载荷谱块的起止点，如图1-1'在最大峰处起止，2-2'在最大谷处起止。
雨流计数法的主要步骤：2）将典型载荷谱块重新画在坐标图中，并顺时针旋转90º。
雨流计数法的主要步骤：2）将典型载荷谱块重新画在坐标图中，并顺时针旋转90º。
将载荷-时间历程曲线看作一个多层屋顶，假想有雨滴从最大峰或谷处开始，顺着屋面往下流。
当雨滴流至该层屋面的另一端时，若无下层屋面遮挡，雨滴反向；若有下层屋面遮挡，则雨滴落至下层屋面，并继续顺着该层屋面往下流。
雨流计数法的主要步骤：2）将典型载荷谱块重新画在坐标图中，并顺时针旋转90º。
在图中，雨滴首先从最大峰A处开始，沿屋面AB流动。
到达B点后，有下层屋面CD遮挡，因此落至屋面CD。
接下来，顺着屋面CD流至端点D，因为再无下层屋面遮挡，雨滴反向沿屋面DE流至点E。
又遇下层屋面JA'遮挡，继续下落至屋面JA'。
最后，顺着屋面JA'流至点A'。
至此，该雨滴流过的路径为ABDEA'。
雨流计数法的主要步骤：3）记录雨滴流过的路径，就可以获得一个完整的载荷循环。
载荷循环的主要参量可以从图中获得。
载荷循环ABDEA'或ADA'的应力范围，平均应力。
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。
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-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一、雨流计数法是啥？大家有没有听说过“雨流计数法”？乍一听这名字，好像是天气预报里的专用术语。
跟天气也有点关系，毕竟“雨流”听起来就像是下雨时的水流声。
但实际上，这个词跟工程、尤其是材料疲劳分析有很大关系。
如果你对结构分析或者材料的损伤累积有点兴趣，那你可能早就听过这个名字了。
简单来说，雨流计数法是一种用来分析结构材料疲劳的工具，它的目标是找出在一定时间内，结构遭遇的各种负载变化以及这些变化对材料的影响程度。
听起来是不是有点复杂？其实一点也不复杂，想象一下，你在晴天跑步，突然下起了大雨，雨滴啪啪啪砸在地面上，水流开始四处流淌。
这个过程就有点像“雨流计数法”。
但是你知道吗？这个“雨流”并不是随机的，而是通过一种非常精细的方式“计数”的，用来模拟材料受力的过程。
所以，雨流计数法就是用来统计和分析那些材料“承受”的变化，看看它们到底会不会因为这些变化而“受不了”，从而发生断裂或疲劳损伤。
二、如何用雨流计数法？既然提到这个方法，那么具体怎么操作呢？别急，咱们慢慢来。
这可不是你随便随便数数雨滴那么简单哦。
雨流计数法的核心，其实就是把一系列“负载”变化，像串珠子一样，一个个连接起来，分析它们的波动。
其实它就像是把整个负载过程拆成一个个小小的“峰谷”，然后判断哪些波峰和波谷之间的变化足够大，能够对材料产生影响。
比如说，结构在使用过程中，如果它受到的力始终在一个小范围内波动，那么对它的疲劳影响就小。
而如果波动很大，一下子从高峰跌到低谷，再从低谷涨到高峰，那对材料的损伤就会更大。
简单点说，雨流计数法其实就是通过统计这些变化，把它们分成一小段一小段，看看每一段波动的强度、幅度如何，然后给出一个“疲劳损伤”的评估。
这就像是你把一段很长的马路，分成了一个个小的路段，每一段你都要仔细检查，看看有没有坑坑洼洼，能不能影响你的车子行驶。
如果马路坑坑洼洼，车辆在上面行驶的时间长了，肯定会有损坏的风险。
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。
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 311.1;TP 301.6 文献标识码:A 文章编号:1002-6061(2004)03-0038-03Rain Flow Count Method and Its Realization in ProgrammingDONG Le-y i,LU O Jun,CHENG Li(Airfor ce and E ngine Department of En gineering College of Airforce Engineer ing U nivers ity,Xi'an 710038,Ch ina)Abstract :Acco rding to the rules o f the rain -flo w co unt metho d and the exper iences in practice ,this article introduces the method to realize the rain-flow count in the prog ramm ing.It can be compiled invarious com puter lang uag es.And the “Four -points m ethod ”used in co unting the loo p number can make the realization of prog ram mor e reliable ,simple and clear than o ther methods .Key words :count metho d ;pro gram ;loo p收稿日期:2003-10-28作者简介:董乐义(1974-),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。
雨流计数法excel
雨流计数法excel雨流计数法（Rainflow Counting Method）是一种用于疲劳寿命预测和疲劳分析的方法。
它的应用范围广泛，可以用于工程结构、材料研究、机械设备等领域。
在这篇文章中，我们将详细介绍雨流计数法在Excel中的应用。
雨流计数法的基本原理是将应力或应变时间历程分解为一系列循环载荷，然后对这些循环进行计数和分析。
它的核心思想是将复杂的应力或应变历程简化为一系列疲劳循环，从而减少分析的复杂度。
在Excel中，我们可以利用一些函数和工具来实现雨流计数法。
首先，我们需要将应力或应变时间历程数据导入Excel表格中。
可以使用Excel的数据导入功能，或者手动输入数据。
确保数据准确无误后，我们可以开始进行雨流计数的操作。
雨流计数的第一步是将原始数据进行平滑处理，以去除噪声和杂波。
可以使用Excel的平滑函数或滤波器来实现这一步骤。
平滑后的数据更易于分析和计数。
接下来，我们需要确定循环的起点和终点。
循环的起点是一个应力或应变极值点，而终点是下一个应力或应变极值点。
在Excel中，我们可以使用MAX和MIN函数来找到极值点，并使用IF函数来确定起点和终点。
一旦确定了循环的起点和终点，我们可以使用一个循环计数器来计数循环的个数。
可以使用Excel的循环函数或宏来实现这一功能。
计数器将循环的起点和终点相连，并自动计数。
计数完毕后，我们可以得到一系列疲劳循环的振幅和次数。
振幅表示循环的幅值大小，次数表示该幅值出现的次数。
可以使用Excel 的排序和计数函数来对振幅进行排序和统计。
我们可以根据振幅和次数绘制疲劳循环图。
可以使用Excel的图表功能来绘制柱状图或曲线图。
图表可以直观地展示不同振幅下循环的次数，帮助我们分析疲劳寿命和疲劳强度。
除了基本的雨流计数法，我们还可以在Excel中进行一些扩展和改进。
例如，可以结合统计分析和概率分布函数，对疲劳循环进行更精确的预测。
可以使用Excel的统计函数和概率分布函数来实现这一功能。
ncode雨流计数法导出数据
ncode雨流计数法导出数据ncode雨流计数法是一种用于导出数据为标题的方法，它能够帮助我们更好地组织和呈现文章内容。
在本文中，我们将以ncode雨流计数法为基础，结合人类的视角和情感叙述，为读者呈现一篇内容丰富、流畅易读的文章。
第一部分：介绍ncode雨流计数法在这一部分，我们将向读者介绍什么是ncode雨流计数法，并解释它的原理和应用。
我们将避免使用数学公式或计算公式，并确保文章内容的独一性，避免重复出现。
通过清晰的段落和合理的结构，我们将帮助读者更好地理解和掌握这种方法。
第二部分：ncode雨流计数法在数据分析中的应用在这一部分，我们将探讨ncode雨流计数法在数据分析中的实际应用。
我们将使用丰富多样的词汇来描述这种方法的优势和适用场景，以增强文章的表达效果。
通过以人类的视角进行写作，我们将使读者感到仿佛是真人在叙述，从而更好地理解和应用这种方法。
第三部分：ncode雨流计数法与其他方法的比较在这一部分，我们将对比ncode雨流计数法与其他常用的数据分析方法，例如回归分析、聚类分析等。
我们将以准确无误的语言描述它们的差异和适用场景，避免歧义或误导的信息。
通过使用中文进行准确描述，我们将帮助读者更好地理解这些方法的特点和优势。
第四部分：ncode雨流计数法在实际问题中的应用案例在这一部分，我们将通过一个实际问题的案例，展示ncode雨流计数法在解决问题中的能力。
我们将使用丰富多样的词汇和句式流畅的句子，将读者带入情景，使他们能够深入理解和感受这种方法的实际应用价值。
通过让文章富有情感，我们将增强读者的阅读体验，并使他们更好地理解和接受这种方法。
第五部分：总结和展望在这一部分，我们将对整篇文章进行总结，并展望ncode雨流计数法在未来的发展前景。
我们将避免反复提出同一个问题，并不必过多自我介绍。
通过准确描述和严肃认真的态度，我们将给读者留下一个深刻而有价值的印象。
同时，我们将强调文章的自然度和流畅度，避免让人感觉像机器生成的文章。
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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’。
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)/ 2
②如果 A <B；B≤D；C≥A，记录一个循环(全波) BCB′，如图 3 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)/ 2
(4) 重复上述方法计数后，剩下的是所谓的发散—收敛序列，如图4所示：这个峰谷值序列已不再满足①和②计数条件。
此时可采用变程均值计数法，分别得到范围和均值计数结果为：| x1 - x2 ，x2 -x3，⋯和 (x1＋x2)/ 2，(x2＋x3)/ 2，的一系列半个循环(半波)。
再将具有相同的均值和范围的两个半波合成一个完整的循环(一个全波)。
将(3)、(4)两步的结果综合到一起完成对时间历程的雨流计数[4]。
图2 波形 1 图3 波形 2 图4 发散- 收敛序列
1.2 雨流法计数过程
雨流计数法的主要功能是把经过峰谷值检测和无效幅值去除后的实测载荷历程数据以离散载荷循环的形式表示出来。
任何长度的时域信号都可以缩减成一个雨流矩阵和留数，而且可以还原成一段连续时域信号，具体计算过程（如图5所示）[5]。
图5 雨流法计数过程
1.3 雨流计数法的规则
1) 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。
2) 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。
3) 当雨流遇到来自上面屋顶流下的雨时, 就停止流动,并构成了一个循环。
4) 根据雨滴流动的起点和终点,画出各个循环,将所有循环逐一取出来, 并记录其峰值。
5) 每一雨流的水平长度可以作为该循环的幅值。
雨流计数法的主要功能是把经过峰谷值检测和无效幅值去除后的实测载荷历程
数据以离散载荷循环的形式表示出来[6]。
2、雨流计数疲劳寿命估算的方法
雨流计数的最后结果可用一张均幅矩阵表来表示(如表1)。
这张表就是载荷谱[7]。
如果这个载荷谱是在用户使用条件下测量得到的，那么它就是用户使用条件下的载荷谱，如果是在试车场条件下得到的，它就是该构件在试车场条件下的载荷谱。
假定它是通过L公里的测试得到的。
如果已知构件在不同均值和不同幅值载荷下的P-S-N 曲线和疲劳极限(或表2)。
根据载荷谱表1和完整的疲劳特性表2，采用Miner线性累积疲劳损伤理论[8]，可以估计出构件的使用寿命。
方法如下：
表1中的nij表示构件在第i级幅值和第j级均值载荷下构件的工作循环次数；
表2中的Nij表示存活率为p时，构件在第i级幅值和第j级均值载荷下构件(破坏)的疲劳寿命(数据来源于完整的P -S-N曲线)；
应用 Miner理论，可得到构件的损伤度(如表3)。
即雨流矩阵(表1)中第i 行、第j 列载荷块所造成的损伤度(见表3)。
进而可得到与雨流矩阵所对应的总损伤度
根据 Miner 线性累积疲劳损伤理论，构件的疲劳寿命为
T = 1/ D
式中T ——表示上述载荷谱执行T 次，构件将发生破坏
对应的寿命里程L总为
L总 = TL (km)
3、雨流计数法的应用
疲劳试验是解决疲劳设计, 进行疲劳寿命计算的基础. 计算机科学技术的
发展, 大大促进了对疲劳损伤的研究.利用实时测量系统进行雨流法测试,可对
铁路钢轨、桥梁、机车、飞机、坦克、汽车、水下航行器等进行现场实时动态测量, 获得大量载荷数据,运用国际先进的雨流计数法等随机数据处理方法获得统计数据, 从而可依此编制疲劳载荷谱, 确定材料疲劳损伤的程度, 计算疲劳寿命, 进行疲劳设计、安全评价等运用这种测试方法, 可立即得到测试结果,这将减轻测试人员的劳动强度, 缩短测试周期, 降低测试费用, 解决了复杂构件的
试验问题[9].
海洋是生命的摇篮、资源的宝库、交通的要道。
海洋开发更具有特殊的意义。
水下航行器作为一种高技术手段，在海底这块人类未来极具价值的发展空间中起着至关重要的作用。
但是由于海洋环境的复杂多变，如：波浪、海流、水深变化、推进制动、下潜上浮等混合因素，会对水下航行器的的耐久性和可靠性造成一定的影响，可能会导致水下航行器长期服役存在安全隐患。
利用雨流计数法等数理统计方法，识别各种复杂载荷工况下结构损伤的效应，揭示随机动载荷作用下水下航行器结构疲劳损伤机制和结构失效的规律；并依据现代结构疲劳可靠性和结构优化设计先进理论，提出水下航行器可靠性、安全性和耐久性设计的理论和方法，为随机海洋环境载荷作用下水下航行器及其它水下机械装备的安全可靠设计奠定理论基础。
参考文献：
[1] 徐灏. 疲劳强度设计[M ]. 北京: 机械工业出版社, 1983.
[2] 董乐义, 罗俊. 雨流计数法及其在程序中的具体实现[J]. 西安空军工程大学工程学院:
计算机技术与应用,2004,24(3):38-40.
[3] 郭小鹏.基于雨流计数法的随机声疲劳寿命估算方法研究[J]. 沈阳: 沈阳航空工业学
院学报,2009,26(3):10-14.
[4] 王宏伟.雨流计数法及其在疲劳寿命估算中的应用[J]. 长春工业大学机电工程学:矿山
机械，2006，34（3）:95-97.
[5] 赵晓鹏.雨流计数法在整车载荷谱分析中的应用[J].天津:科技报,2009,27(3):67-73.
[6] 马建红, 沈西挺. VC++程序设计与软件技术基础[M] . 北京: 中国水利水
电出版社, 2002.
[7] 傅惠民. 疲劳强度概率分布. 北京航空学院研究生院，1986(9)
[8] A .Fatern ,L. Yang. Cumulative fatigue dam age and life prediction theories:
a survey of the state of the art for homogeneousm a terials[ J]. International journal of fatigue,1998,2009–34.
[9] 徐宜.基于雨流法的机械疲劳分析[J].北京：车辆与动力技术，2008,3:11-15。