CN104021282A - 一种计数处理疲劳发散-收敛波载荷谱的方法 - Google Patents

Abstract

一种计数处理疲劳发散-收敛波载荷谱的方法，该方法有三大步骤：步骤一、将初始的发散-收敛波在最高波峰点或最低波谷点截成两段，使左段起点和右段末点相接，构成处理后的收敛-发散波；步骤二、收敛-发散波波形上任意4个连续峰谷值点，如果满足分离关系式，将其分离，直到最大载荷处点自动分离；步骤三、利用公式求得独立载荷循环的幅值和均值。本发明简单实用、操作方便、计数快速、易于计算机处理，能够快速有效地解决“雨流法”不能分离发散-收敛波载荷循环的问题。

Description

一种计数处理疲劳发散-收敛波载荷谱的方法

技术领域

本发明提供一种计数处理疲劳发散-收敛波载荷谱的方法，属于疲劳寿命分析技术领域。

背景技术

实测载荷谱的计数处理是结构疲劳寿命分析与实验验证的重要前提条件，但是，采用“雨流法”对实测载荷谱进行计数处理后，最终会遗留下一组收敛-发散波载荷谱无法分离，并且该载荷谱包含着最大载荷循环，会对结构疲劳损伤和寿命产生较大影响，目前，尚缺乏有效的计数处理方法分离收敛-发散波载荷谱的载荷循环，因此，本发明提出一种计数处理疲劳发散-收敛波载荷谱的方法，该方法简单实用、操作方便、计数快速、易于计算机处理，能够快速有效解决收敛-发散波载荷谱的计数处理问题，本发明具有重要的学术意义和工程应用价值。

发明内容

1、目的：本发明的目的是提供一种计数处理疲劳发散-收敛波载荷谱的方法，该方法具有简单实用、操作方便、计数快速、易于计算机处理等优点。

2、技术方案：本发明一种计数处理疲劳发散-收敛波载荷谱的方法，该方法具体步骤如下：

步骤一、收敛-发散波的生成

在初始的发散-收敛波的最高波峰点(如图1所示的点N_max)或最低波谷点(如图1所示的点N_min)处，将波形截成两段，使左段起点与右段末点相接，构成如图2所示处理后的收敛-发散波。

步骤二、独立载荷循环的分离

对于收敛-发散波(如图2所示)上4个任意连续峰谷值点j＝i-1，…，i+2，判定其载荷数值是否满足下列关系式：

(s_i-1-s_i+1)(s_i+2-s_i)>0             (1)

s_i-s_i+1>0              (2)

式中s_i表示第i个峰或谷值点的疲劳应力。

若满足公式(1)和(2)，则可分离出如图3所示的单独载荷循环，最后，只剩一个独立的载荷循环(如图4所示)自动分离，至此，收敛-发散波得以全部分离。

步骤三、独立载荷循环的定量大小

分离出的独立载荷循环的幅值与均值可由以下公式确定：

$s_a=\frac{|s_{i+1}-s_i|}{2}---\left(3\right)$

$s_m=\frac{s_{i+1}+s_i}{2}---\left(4\right)$

式中，s_a为疲劳应力幅值，s_m为疲劳应力均值。

3、优点及功效：本发明一种计数处理疲劳发散-收敛波载荷谱的方法，其特点是简单实用、操作方便、计数快速、易于计算机处理，能够快速有效地解决“雨流法”不能分离发散-收敛波载荷循环的问题。

附图说明

图1为初始的发散-收敛波。

图2为处理后的收敛-发散波。

图3为分离出的载荷循环。

图4为最后自动分离的载荷循环。

图5为是本发明所述方法的流程框图。

图中符号说明如下：

t为加载时间，S为疲劳应力。

具体实施方式

图5为本发明所述方法的流程框图，本发明分三步实现，具体为：

步骤一、收敛-发散波的生成

在初始的发散-收敛波的最高波峰点(如图1所示的点N_max)或最低波谷点(如图1所示的点N_min)处，将波形截成两段，使左段起点与右段末点相接，构成如图2所示处理后的收敛-发散波。

步骤二、独立载荷循环的分离

对于收敛-发散波(如图2所示)上4个任意连续峰谷值点j＝i-1，…，i+2，判定其载荷数值是否满足下列关系式：

(s_i-1-s_i+1)(s_i+2-s_i)>0           (5)

s_i-s_i+1>0                     (6)

式中s_i表示第i个峰或谷值点的疲劳应力。

若满足公式(1)和(2)，则可分离出如图3所示的单独载荷循环，最后，只剩一个独立的载荷循环(如图4所示)自动分离，至此，收敛-发散波得以全部分离。

步骤三、独立载荷循环的定量大小

分离出的独立载荷循环的幅值与均值可由以下公式确定：

$s_a=\frac{|s_{i+1}-s_i|}{2}---\left(7\right)$

$s_m=\frac{s_{i+1}+s_i}{2}---\left(8\right)$

式中，s_a为疲劳应力幅值，s_m为疲劳应力均值。

Claims (1)

1.一种计数处理疲劳发散-收敛波载荷谱的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一、收敛-发散波的生成

在初始的发散-收敛波的最高波峰点N_max或最低波谷点N_min处，将波形截成两段，使左段起点与右段末点相接，构成处理后的收敛-发散波；

步骤二、独立载荷循环的分离

对于收敛-发散波上4个任意连续峰谷值点j＝i-1，…，i+2，判定其载荷数值是否满足下列关系式：

(s_i-1-s_i+1)(s_i+2-s_i)>0                (1)

s_i-s_i+1>0                       (2)

式中s_i表示第i个峰或谷值点的疲劳应力；

若满足公式(1)和(2)，则分离出单独载荷循环，最后，只剩一个独立的载荷循环自动分离，至此，收敛-发散波得以全部分离；

步骤三、独立载荷循环的定量大小

分离出的独立载荷循环的幅值与均值由以下公式确定：

$s_a=\frac{|s_{i+1}-s_i|}{2}---\left(3\right)$

$s_m=\frac{s_{i+1}+s_i}{2}---\left(4\right)$

式中，s_a为疲劳应力幅值，s_m为疲劳应力均值。