CN114761780A - 用于确定构件的损伤状态的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定构件的损伤状态的方法，其中，对于构件，根据包括所述构件的总系统的运行状态确定的损伤状态，其方式是，定每个运行状态的时间归一化的负荷集合和/或载荷集合(ZBB)，通过每个运行状态的时间归一化的负荷集合和/或载荷集合(ZBB)，对于所述构件根据总系统所出现的运行状态确定损伤状态，和/或根据包括所述构件的总系统的预测的将来出现的运行状态确定将来的损伤状态，和/或对于与所述构件相同地构成的另一个构件，根据包括所述另一个构件的并且与所述总系统相同地构成的另一个总系统的所出现的运行状态确定损伤状态，和/或根据包括所述另一个构件的所述另一个总系统的预测的将来出现的运行状态确定将来的损伤状态。

Description

用于确定构件的损伤状态的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于确定构件的损伤状态的方法和装置。

背景技术

如在DE 100 60 694 A1中记载的那样，由现有技术已知一种用于对机动车辆的内燃机进行运行状态检测的方法。在这种方法中，检测机动车辆的运行的测量变量和事件，并由此形成基本变量。此外，以复合分级的形式由各两个测量变量的滞留时间形成分级变量。基本变量以及复合分级变量存储在存储器中并且作为用于调用的相应信号提供。基于这样获得的信息，进行适当的评估，目的是用计算机求得用于例如运行材料、如机油和燃料的消耗的期望评估量，并且将其与消耗测量值进行相应的比较，这种比较使得可以得出关于内燃机或者内燃机的部件的磨损状态的结论。

发明内容

本发明的目的是，给出相对于现有技术改进的方法和相对于现有技术改进的装置，用于确定构件的损伤状态。

所述目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的用于确定构件的损伤状态的方法和具有权利要求19的特征的用于确定构件的损伤状态的装置来实现。

本发明有利的设计方案是从属权利要求的主题。

在根据本发明的用于确定构件的损伤状态的方法中，对于一个构件，根据包括所述构件的总系统的运行状态确定所述构件的损伤状态，其方式是，在总系统运行期间检测所述构件的负荷和/或载荷的时间进程和所述总系统的与确定运行状态相关的信号的时间进程，由检测到的信号确定总系统的所出现的运行状态，特别是所出现的运行状态的时间进程，由所检测到的负荷和/或载荷确定损伤性事件并将所述事件与运行状态对应起来，确定每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合，并且根据相应运行状态的时长确定每个运行状态的时间归一化的负荷集合和/或载荷集合。这一点、特别是所述构件的负荷和/或载荷的时间进程和总系统的与确定运行状态相关的信号的时间进程的检测例如在一次测试或多次测试期间、特别是在一次测试行驶或多次测试行驶期间和/或在一次或多次试验台试验和/或在一次模拟或多次模拟期间进行。所述构件的负荷和/或载荷的时间进程的检测、特别是所述构件的负荷和/或载荷的检测这里特别是通过相应的用于检测所述构件的负荷和/或载荷的单元进行，特别是通过特别是所述构件上的传感器系统进行，所述传感器系统例如包括至少一个传感器或者多个传感器，就是说所述传感器系统有利地形成所述用于检测所述构件的负荷和/或载荷的单元。这里所述传感器系统构造和设置成用于检测所述构件的负荷和/或载荷并且适宜地设置在所述构件上。所述测试行驶或各次测试行驶这里不必为了实现具体的预先规定的运行状态专门地预先设置和相应地执行这种预设，而是由所述总系统的与确定运行状态相关的检测到的信号的时间进程求得所出现的运行状态、特别是求得所出现的运行状态的时间进程。由此，这种测试、特别是测试行驶例如也可以在总系统的正常运行期间进行，但此时需要用于检测所述构件的负荷和/或载荷、特别是其时间进程的传感器系统。

损伤性事件与运行状态的对应关系特别是这样来实现，即，使由所述负荷和/或载荷导致的、例如机械、特别是材料机械上的损伤性事件、例如载荷变换在雨流分级中成比例地与所有参与其形成的运行状态对应起来。由此使得可以自动化地将损伤特征值与运行状态对应起来。载荷变换是损伤性事件的一种可能的形式。

现在，通过每个运行状态的时间归一化的负荷集合和/或载荷集合例如对于所述构件根据总系统所出现的运行状态确定损伤状态和/或例如根据包括所述构件的总系统的预测的将来出现的运行状态确定将来的损伤状态，和/或例如对于与所述构件相同地构成的另一个构件，根据包括所述另一个构件的并且与所述总系统相同地构成的另一个总系统的所出现的运行状态确定损伤状态，和/或例如根据包括所述另一个构件的所述另一个总系统的预测的将来出现的运行状态确定将来出现的损伤状态。这一点、特别是根据实际出现的运行状态进行的确定有利地可以在总系统的正常运行期间进行，就是说，为此不再需要测试行驶和模拟，并且特别是为此不再需要用于确定所述构件的负荷和/或载荷的传感器。根据将来的预测的运行状态进行确定的其他变型方案不是与总系统的实际运行相关联，而是以总系统的预测的、相应的、未来的运行为出发点。在根据实际出现的运行状态进行确定的变型方案中，同样也根据总系统的与确定运行状态相关的信号的时间进程来检测所述运行状态，就是说，这里也在总系统的运行期间、这里特别是在正常运行期间检测总系统的与确定运行状态相关的信号的时间进程，并由检测到的信号确定总系统的所出现的运行状态，特别是所出现的运行状态的时间进程。

如由对检测总系统的与确定运行状态相关的信号和确定总系统所出现的运行状态、特别是所出现的运行状态的时间进程的表述已经很清楚地表明的那样，由此，有利地在整个所检测的时间进程上可以连续地确定运行状态，就是说，给总系统运行的每个确定总系统的与确定运行状态相关的信号的时刻分配一个相应的运行状态。总系统的运行因此有利地是运行状态的一个持续的进程。在每个时刻都恰好有一个运行状态有效，就是说，由总系统相应当前的与确定运行状态相关的信号得出的状态有效。

总而言之，由此，在第一方法组成部分中，根据负荷和/或载荷的时间进程和与确定运行状态相关的信号的时间进程确定用于运行状态的时间归一化的负荷集合和/或载荷集合，并且在第二方法部分中，基于在第一方法组成部分中确定的每个运行状态的时间归一化的负荷集合和/或载荷集合和现在出现的运行状态，确定构件的损伤状态。所述第二方法组成部分可以在总系统的正常运行期间进行，特别是不需要给所述总系统装备附加的用于检测负荷和/或载荷的时间进程的附加的传感器系统。

所述总系统例如是车辆、机器或以其他形式构成的总系统。

确定负荷和/或载荷仅在确定时间归一化的负荷集合和/或载荷集合期间、由此仅在上面所述的第一方法组成部分期间是强制性必要的，就是说，在正常运行中不需要检测负荷和/或载荷。出于这个原因，负荷和/或载荷的确定、特别是测量在确定时间归一化的负荷集合和/或载荷集合期间优选通过上面已经提及的附加传感器系统进行，所述传感器系统不是根据标准包含在所述总系统中，就是说通过在总系统正常运行中不必提供的传感器系统进行。这个特别是附加的传感器系统例如包括一个或多个应变计、力传感器和/或温度传感器。在确定时间归一化的负荷集合和/或载荷集合期间，就是说在上面提及的第一方法组成部分期间，并且有利地也在总系统的正常运行期间、即在上面提及的第二方法组成部分中检测总系统的与确定运行状态相关的信号，并且在第二方法组成部分中所述信号特别是用于确定总系统所出现的运行状态，以便至少当所述运行状态没有被预测为将来出现的运行状态时，根据所述运行状态确定损伤状态，如上面作为备选方案说明的那样。特别是对于总系统是车辆的情况，总系统的这种对于确定运行状态相关的信号例如可以是行驶速度或开关的位置。

备选或附加地，确定时间归一化的负荷集合和/或载荷集合可以完全或部分地基于总系统的模拟运行来进行，在这种模拟运行中，同样模拟负荷和/或载荷并且特别是模拟总系统的与确定运行状态相关的信号，在总系统的正常运行中也能够获得所述信号。

通过根据本发明的方法，根据总系统所出现的运行状态来确定损伤性事件。由此使得可以仅根据相应构件所出现的运行状态和所述运行状态的相应时长来确定所述构件或相同的其他构件的损伤状态，或者仅根据相应构件预测的将来的运行状态和所述运行状态的相应时长来确定所述构件或相同的其他构件的损伤状态，这是因为这个根据本发明的解决方案使得对于相应的具体构件可以仅由对包括所述构件的总系统的运行状态的检测来重建负荷集合和/或载荷集合。根据本发明的方法由此例如可以用于在线监控所述构件的当前损伤状态，而不必在构件本身上确定负荷进程和/或载荷集成。如上面已经说明的那样，所述重建的前提条件是，对于在同样构成的另一个总系统的相同的和/或相同地构成的另一个构件上的每个所出现的运行状态事先确定时间归一化的负荷集合和/或载荷集合，根据本发明的处理方式，特别是根据上面所述的第一方法组成部分已经确定了所述负荷集合和/或载荷集合并将其用于重建。

根据本发明特别是提供了一种运行状态相关的负荷分析和/或载荷分析，用于重建一个构件将来和/或历史的负荷集合和/或载荷集合。确定运行状态相关的负荷集合和/或载荷集合并由此可以确定将来和/或历史的负荷集合和/或载荷集合，用于描述一个构件当前的损伤状态，而不必为此在所述构件上进行负荷测量和/或载荷测量。

所述方法可以用于这样的构件，基于负荷-时间进程和/或载荷-时间进程、就是说基于负荷和/或载荷的检测到的时间进程，可以给所述构件分配负荷集合和/或载荷集合。这里必须通过由负荷-时间进程或由载荷-时间进程确定损伤相关的事件来确定所述负荷集合和/或载荷集合。损伤相关的事件的定义根据对于具体考察的构件的基本损伤机制和相应使用的用于由于出现损伤相关的事件而描述当前损伤状态的方法来确定。例如，对于损伤机制“由于循环的负荷和/或载荷发生的材料机械疲劳”，损伤相关的事件在根据运行稳定性的标称应力设计进行描述时定义为所谓的载荷变换，为了描述这种和/或其他损伤机制，本领域技术人员还已知其他方法，这些方法分别具有自己的对损伤相关的事件的定义。

例如负荷和/或载荷例如可以是机械应力、与机械应力成比例的量、温度、压力、电压、电流或其他物理量。负荷和/或载荷特别是指这样的物理测量参量，所述物理测量参量根据对于所述构件相关的损伤机制直接构成损伤相关的测量参量和/或表示一个或多个这样的测量参量，所述测量参量能通过计算和/或仿真模型换算成直接损伤相关的测量参量。

根据本发明的方法的原理的基础在于运行状态与相关负荷测量值和/或载荷测量值的对应关系和分别生成单独的损伤特征组，就是说，损伤性事件的组。

相应的损伤性事件这里有利地按比例地分配到参与所述事件的运行状态上。

在所述方法的一个可能的实施形式中，损伤性事件、特别是各自的损伤性事件按相等的部分分配到参与所述事件的运行状态上。

在所述方法的另一个特别是备选的可能的实施形式中，相应的损伤性事件根据参与其形成的运行状态加权地分配到参与所述事件的运行状态上。这里，在所述方法的一个可能的实施形式中，确定相应运行状态的权重，其方式是，确定出现所述损伤性事件的时间段和相应运行状态在所述时间段之内的总时长，并且作为相应运行状态的总运行状态时长与损伤性事件的总时长的比值得出所述权重。例如，损伤性事件的总时长的时间段按运行稳定性的标称应力设计可以视为载荷变换的第一次和最后一次反转点之间的时间段或者备选地视为载荷变换的第一次和最后一次反转点之间的时间段扣除归属于包括在内的载荷变换的出现的时间段。这里所有运行状态的权重的总和这里也必须对应于损伤性事件的原始频率。

相应损伤性事件的根据所述方法的上面所述的实施形式的分配可以根据下面的公式来说明：

对于加权的分配适用的是：

H_i＝G_i·H₀ (1)

这里H_i是在运行状态i中损伤性事件的所得到的频率，G_i是运行状态i的权重，并且H₀是损伤性事件在分配之前的原始频率。

条件是，满足下式：

其中，n_B是运行状态的数量。

对于按特征性点加权的分配(对于载荷变换的情况，载荷变换的反转点)适用的是：

这里，N_i是在运行状态i中的特征性测量点的数量，并且N₀是整个损伤性事件的特征性测量点的数量。

对于时间加权的分配适用的是：

这里，t_i是在损伤性事件期间运行状态i的滞留时长，并且t₀是损伤性事件的总时长。

对于按照负荷和/或载荷的增量式变化进行的加权分配适用：

这里，ΔBi是在运行状态i中负荷和/或载荷累加的增量，并且ΔB₀是在损伤性事件期间负荷的总增量。

为了获得所出现的运行状态的时间进程，有利地对总系统的信号进行分级并且由此对可能的运行状态进行定义。就是说，由所述总系统的检测到的信号确定运行状态，特别是根据也在总系统的正常运行中获得的信号来确定运行状态。在分级时，例如将总系统所有要考察的信号的数值范围对于每个信号单独和完整地分入多个级别、就是说区间，接下来将总系统的所有所考察的信号的级别的每个可能的组合定义为一个运行状态，就是说，对可能的运行状态进行定义。由此，这可以例如也在正常运行期间和/或在总系统的正常运行之后进行。由此不需要预先设定总系统必须经历的运行状态，就是说以标准化测试行驶的形式经历的运行状态。这里说明的方法由此明显更为灵活并且可以在总系统、例如车辆的正常客户运行中使用。

有利地确定相应运行状态的时长，其方式是，对于总系统的信号利用所述信号分入的级别形成多维的直方图，根据所述直方图确定相应运行状态的时长。有利地通过多参数的相关瞬时值计数进行所述直方图的确定。就是说，在每个已检测负荷测量值和/或载荷测量值的测量点，确定所述总系统的与确定运行状态相关的检测到的信号的值(就是说，除了负荷和/或载荷以外所检测到的信号)，并且确定所述信号所属的级别。对于所述级别的每个组合在直方图中都存在恰好一个元素，所述元素的数值相对于前一个测量点提高所述时间间隔。直方图的每个元素这里在形式上构成一个运行状态。由此结果是总系统的运行状态的时长。

备选于在前面两段中说明的处理方式，就是说备选于所说明的用于定义可能的运行状态的、为了获得所出现的运行状态的时间进程进行的分级并且备选于所说明的对相应运行状态的时长的确定，也可以例如利用人工智能方法由与确定运行状态相关的信号确定运行状态。

为了确定在总系统的正常运行中运行状态的时长，就是说特别是对于不必确定负荷和/或载荷的运行，由此，特别是对于上面提及的第二方法组成部分，优选使用单参数的滞留时间计数，在所述滞留时间计数中，由按前面说明的方法之一确定的运行状态-时间进程确定总系统在各个运行状态中的滞留时间，由此获得在正常运行中总系统的各运行状态的时长。

为此，有利地进行的是，确定每个运行状态的损伤性事件，其方式是，通过对于所存在的负荷量和/或载荷量适当的用于将所述参量从时间范围转换到频率范围的计数方法，在所述频率范围内由在时间范围内检测到的负荷和/或载荷确定损伤性事件，并将其分配给运行状态。为此，有利地执行负荷分析和/或载荷分析，在所述负荷分析和/或载荷分析中，按适当的计数方法确定损伤性事件并给所确定的损伤性事件指定关于所述事件的损伤贡献的定量特征。这里可以首先确定所有损伤性事件，而在下一个步骤中，给所有事件指定损伤贡献，或者直接在确定一个损伤性事件之后就给这个损伤性事件指定一个损伤贡献，然后才确定另外的事件。

在所述负荷分析和/或载荷分析中，特别是按照运行稳定性的标称应力设计或缺口应力设计，有利地基于总系统的信号将每个负荷和/或载荷与其相关的运行状态对应起来，为了确定出现载荷变换形式的损伤性事件，对负荷和/或载荷执行雨流分级，对于每个运行状态产生单独的雨流矩阵，在所述雨流矩阵中计数的载荷变换按比例地分配给分别参与所述载荷变换形成的载荷状态。这例如是这样进行的，即，相应的载荷变换分成两个半个载荷变换并且将其分别存储在与其反转点相对应的运行状态的雨流矩阵中。对于为了对残值(Residuum)加以考虑，根据考虑的类型，特别是不存在载荷变换、存在半个载荷变换还是一个完整的载荷变换，将相应的载荷变换分配到参与的运行状态的雨流矩阵上，特别是成比例地、在所述方法的一个可能的实施形式中分别以50％分配到参与的运行状态的雨流矩阵上。相关的反转点特别是载荷变换的前两个反转点，这两个反转点在经典的雨流分级中在对载荷变换计数之后从负荷-时间进程和/或载荷-时间进程中去除。

在所述方法的可能的另一个实施形式中，可以按照上面所说明的方法之一实现将相应载荷变换和/或残值分配到参与的运行状态上，以便对损伤性事件进行加权。这里，在负荷分析和/或载荷分析中有利地对于每个运行状态产生单独的雨流矩阵，在所述雨流矩阵中计数的载荷变换按比例地分配给分别参与载荷变换形成的运行状态，其方式是，相应的载荷变换根据参与其形成的运行状态加权地进行分配并且相应地存储在该运行状态的雨流矩阵中。为了对残值加以考虑，根据考虑的类型，特别是不存在载荷变换、存在半个载荷变换还是一个完整的载荷变换，将相应的载荷变换根据参与其形成的运行状态加权地分配到参与的运行状态的雨流矩阵上。

例如确定相应运行状态的权重，其方式是，确定发生相应载荷变换的时间段和相应运行状态在所述时间段之内的总时长并且作为相应运行状态的总运行状态时长与相应载荷变换的总时长的比值得出所述权重。例如相应载荷变换的总时长的时间段按标称应力设计视为载荷变换的第一个和最后一个反转点之间的时间段或者备选地视为载荷变换的第一个和最后一个反转点之间的时间段扣除指定给所包括的载荷变换的出现的时间段。所有运行状态的权重的总和这里也必须对应于载荷变换的原始频率。

在另一个可能的实施形式中，作为相应运行状态中相关的载荷变换的负荷增量和/或载荷增量的累加值与相对应的载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量的比值确定相应运行状态的权重，由所述相关的载荷变换的反转点的上负荷或载荷测量值与下负荷或载荷测量值的两倍差值得出所述相关的载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量。在所述方法的这个实施形式中，由此可以根据负荷增量和/或载荷增量的累加值实现将相应载荷变换和/或残值分配到参与的运行状态上，这里，载荷变换的总负荷和/或载荷增量对应于反转点的上负荷或载荷测量值与下负荷或载荷测量值的两倍差值，并且一个运行状态的权重对应于在相应运行状态中出现的负荷增量和/或载荷增量的累加值与载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量的比值。这种处理方式对应于根据在一个运行状态之内按比例所做的机械功对运行状态的能量动机的加权。

由此，在所述方法的这个实施形式中，在负荷分析和/或载荷分析中，对于每个运行状态产生单独的雨流矩阵，在所述雨流矩阵中，计数的载荷变换根据负荷增量和/或载荷增量的累加值分配给分别参与所述载荷变换形成的运行状态，这里，相应载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量对应于载荷变换的反转点的上负荷或载荷测量值与下负荷或载荷测量值的两倍差值并且相应运行状态的权重对应于在相应运行状态中出现的负荷增量和/或载荷增量的累加值与载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量的比值。为了对残值加以考虑，根据考虑的类型，特别是根据不存在载荷变换、存在半个载荷变换还是一个完整的载荷变换，将相应的载荷变换根据负荷增量和/或载荷增量的累加值分配到参与的运行状态的雨流矩阵上，其中相应载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量对应于载荷变换的反转点的上负荷或载荷测量值与下负荷或载荷测量值的两倍差值并且运行状态的权重对应于在相应运行状态中出现的负荷增量和/或载荷增量的累加值与载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量的比值。由此，所有权重的总和始终等于1并且将这些权重如上所述与原始频率相乘，就是说在存在残值的情况下，根据考虑残值的具体形式，特别是根据是没有载荷变换、有半个载荷变换或一个载荷变换，乘以0、1/2或1，并且对于正常的载荷变换总是乘以1。这特别是与损伤性事件是怎样的事件无关地适用。

这也可以用公式(5)表达，其中，这里对于总负荷增量和/或载荷增量ΔB₀适用的是：

ΔB₀＝2(B_Ob-B_Ub) (6)

运行状态i的权重在由此符合公式(5)和(6)：

这里G_i是运行状态i的权重，ΔB_i是负荷增量和/或载荷增量的累加值，B_Ob是上负荷测量值和/或载荷测量值，并且B_Ub是下负荷测量值和/或载荷测量值。

在这个变型方案中，对于正常载荷变换H₀＝1，并且对于根据没有/一半/完整载荷变换的残值H₀∈{0,0.5,1}。

确定每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合，其方式是，对于每个运行状态单独地评估雨流矩阵，特别是提取所检测到的载荷变换。

在一个备选的处理方式中，有利地基于总系统的信号给每个机械应力或机械应变形式的负荷和/或载荷配设其相对应的运行状态并且对所述负荷和/或载荷执行雨流分级，以便确定载荷变换形式的损伤性事件的出现。这里，所确定的载荷变换直接在其确定之后和/或在考虑其出现的顺序的情况下换算成损伤参数，特别是按运行稳定性的缺口应变设计进行换算，并且将参与相关的载荷变换的运行状态(这里特别是对应于载荷变换的反转点的运行状态)分别作为损伤参数、特别是按比例地、在所述方法的一个可能的实施形式中以原始频率的一半、即1/2添加到相关的运行状态的损伤参数集合。每个运行状态的损伤参数集合这里构成每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合。

在所述方法的一个可能的实施形式中，损伤参数向运行状态的分配加权地、优选在适用上面说明的用于确定损伤性事件或载荷变换的权重的方法之一的情况下进行，特别是如在公式(1)至(7)中描述的那样进行。

例如，由此在负荷分析和/或载荷分析中，直接在确定载荷变换之后和/或在考虑载荷变换出现的顺序的情况下，将所确定的载荷变换换算成损伤参数，并且将其分别作为损伤参数根据参与其形成的运行状态加权地进行分配，并添加到参与相关的载荷变换的运行状态的损伤参数集合中，每个运行状态的损伤参数集合构成每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合。

这里确定各相应运行状态的权重，其方式是，确定出现相应载荷变换的时间段和相应运行状态在所述时间段之内的总时长，并且作为相应运行状态的总运行状态时长与相应载荷变换的总时长的比值得出所述权重。在所述方法可能的另一个实施形式中，作为相应运行状态中相关的载荷变换的负荷增量和/或载荷增量的累加值与相关的载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量的比值确定相应运行状态的权重，由所述相关的载荷变换的反转点的上负荷或载荷测量值与下负荷或载荷测量值的两倍差值得出所述总负荷增量和/或载荷增量。由此，在这个实施形式中，损伤参数向参与的运行状态的分配根据作为基础的载荷变换的负荷增量和/或载荷增量的累加值来进行，这里，一个载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量对应于反转点的上负荷或载荷测量值与下负荷或载荷测量值的两倍差值并且作为在相应运行状态中出现的载荷变换的负荷增量和/或载荷增量的累加值与该载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量的比值得出一个运行状态的权重。这种处理方式对应于根据在一个运行状态之内按比例所做的机械功对运行状态的能量动机的加权。

这例如已经在上面的公式(1)至(7)中针对损伤性事件进行了说明，这里，载荷变换是损伤性事件的一种具体形式。

由此根据本发明的方法可以用于，由根据相应现有技术的适于描述损伤机制的负荷分析和/或载荷分析出发执行运行状态相关的负荷分析和/或运行状态相关的载荷分析，但特别是对一般性没有限制地，是按照运行稳定性的标称应力设计、缺口应力设计和/或缺口应变设计的负荷分析和/或载荷分析，本领域技术人员还已知根据重要的损伤机制进行负荷分析和/或载荷分析的方法，在这些方法中基于负荷-时间进程和/或载荷-时间进程确定损伤性事件，以便描述损伤状态，根据本发明的方法也可以用于这些方法。

有利地确定每个运行状态的时间归一化的负荷集合和/或载荷集合，其方式是，将每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合按其各个集合等级的频率向相对应的运行状态的时长上进行归一化，和/或其方式是，根据相关的运行状态的时长对每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合进行归一化。这里集合等级定义为具有定量描述损伤内容的损伤特征值和出现具有所述损伤特征值的损伤性事件的频率的损伤特征。例如，按运行稳定性的标称应力设计或缺口应力设计的集合等级通过具有定量的损伤特征值“幅值”和具有这个损伤特征的载荷变换的频率的载荷变换来描述。备选地，按照标称应变设计，集合等级也可以作为雨流矩阵中的项给出，此时，定量的损伤特征值此时通过行和列序号以及作为矩阵元素的相应数值的频率存在。在后面的情况下，负荷集合和/或载荷集合的归一化能根据本领域技术人员已知的对雨流矩阵的外推来进行。

在一个备选的实施形式中，各个集合等级的频率的归一化也可以针对其他参量进行，例如对于移动的总系统是走过的距离和/或例如对于在农业机械技术领域用于土地加工的总系统是加工的面积，由此，所述负荷集合和/或载荷集合分别也可以称为路程归一化和/或面积归一化的。确定运行状态的时长相应地用对于每个运行状态确定经过的距离和/或加工的面积来代替和/或补充。

所述方法可以例如通过一种装置来执行，所述装置例如直接设置在所述总系统上，就是说是机载的，或者例如部分地设置在总系统上并且部分地设置成外接的，就是说设置在总系统之外。所述装置在总系统之外特别是包括处理单元，例如计算机形式的处理单元。对于完整地设置在总系统上的装置，所述处理单元例如是控制器或其他计算机单元。所述方法例如在总系统之外可以例如基于在外部记录的数据、特别是所考察的构件的负荷和/或载荷的时间进程以及基于总系统的与确定运行状态相关的信号来执行。为此，所述装置例如包括总系统上相应的检测单元，所述检测单元向外部的单元、特别是向用于记录和处理的处理单元传输数据。备选地，可以例如首先在总系统处记录所述数据并且以后为了进行评估而将其传输给所述处理单元。这种数据传输可以例如是无线的、例如通过无线电进行，或者也可以有线地进行。

这种根据本发明的装置由此构造和设置成用于执行所述方法。

所述装置包括例如：至少一个用于检测所述构件的负荷和/或载荷的单元，特别是上面提及的传感器系统；至少一个用于检测所述总系统的与确定运行状态相关的信号的单元；和至少一个处理单元。所述处理单元特别是构造和设置成用于执行上面所述的方法步骤、特别是用于处理所述构件的所检测到的负荷和/或载荷和所述总系统的与确定运行状态相关的信号，特别是以上面所述的方式进行处理。

如已经提及的那样，所述装置可以例如完整地设置或能设置在所述总系统上或者例如所述装置的至少一个部件、特别是所述至少一个用于检测所述构件的负荷和/或载荷的单元和/或所述至少一个用于检测所述总系统的与确定运行状态相关的信号的单元设置在或能设置在所述总系统上。所述处理单元此时例如是所述装置的总系统之外的部件，例如是计算机。

附图说明

下面参考附图来详细说明本发明的实施例。

为了避免误解，这里要指出的是，上面适用的术语“负荷集合、负荷分析、负荷-时间进程、负荷曲线、负荷测量和负荷测量值分别涉及利用负荷来执行所述方法。类似地，所述方法备选或附加地也可以利用载荷来执行，据此此时相应地适用上面备选或附加地适用的术语：载荷集合、载荷分析、载荷-时间进程、载荷曲线、载荷测量和载荷测量值。

其中：

图1示意性示出根据本发明的用于确定至少一个构件的损伤状态的方法流程。

具体实施方式

图1示意性示出用于确定构件、特别是机械构件的损伤状态的方法流程。这个方法使得能够与运行状态相关地进行负荷分析，以便重建一个构件将来的和/或历史的负荷集合。本发明特别是使得能够确定运行状态相关的负荷集合，以便重建将来和/或历史的负荷集合，以便描述构件的当前损伤状态，而不必为此在构件上进行负荷测量。对此的前提条件是，对于相同或同样构成的构件预先通过在构件上相应的负荷测量来确定时间归一化、运行状态相关的负荷集合。

备选或附加地，所述方法的按下面说明的流程不是通过负荷，而是通过载荷实现确定构件、特别是机械构件的损伤状态。所述方法此时使得能够实现与运行状态相关的载荷分析，用于重建一个构件将来的和/或历史的载荷集合。所述方法此时特别是能够确定运行状态相关的载荷集合，以便重建将来和/或历史的载荷集合，以便描述构件的当前损伤状态，而不必为此在构件上进行载荷测量。因此在下面涉及负荷的说明中，相应的术语或术语部分“负荷”能够通过术语或术语部分“载荷”替代，以便描述对于载荷和载荷分析类似的方法。

所述方法能够应用于这样的构件，基于负荷-时间进程BSV、即基于构件所出现的负荷的时间进程可以给所述构件分配一个负荷集合。所述负荷集合这里必须通过确定损伤相关的事件由负荷-时间进程BSV获得。负荷和/或载荷例如可以是机械应力、与机械应力成比例的量、温度、压力、电压、电流或任意其他的物理量。

由现有技术已知的是，在运行稳定性的意义上执行机械的负荷分析。为此，由负荷-时间函数出发检测材料力学上损伤相关的事件并且将其处理成负荷集合，例如处理成负荷幅值集合(标称应力设计、缺口应力设计)或者损伤参数集合(缺口应变设计)。

这里首先对机械负荷进行雨流分级。从由此获得的雨流矩阵按照幅值、平均值和频率确定检测到的载荷变换。在雨流分级中会剩余残值(没有产生载荷变换的反转点)，所述残值根据应用场合不加以考虑、作为半个载荷变换加以考虑或作为完整的载荷变换加以考虑。由此形成的幅值-平均值集合可以通过赫氏图转化成替代幅值集合并且由此得到要发现的负荷集合。

但由于测量时长通常明显小于构件的使用时长，必须对所获得负荷集合进行外推，以便由此获得用于构件的整个使用时长的设计集合(Bemessungskollektiv)。根据当前的现有技术，这种外推法主要基于测量时长与计划的使用时长的比值进行。这里假定，负荷在使用时长期间表现为，如同在测量中的情况那样。这在试验计划中已经要求准确获知以后的使用概况，以便正确地反映不同使用场景的组成并且获得尽可能有代表性的设计集合。

利用这样获得的设计集合可以执行理论的和试验的使用寿命分析。

为了确定一个构件当前的损伤状态需要当前的负荷集合，所述负荷集合反映了构件的负荷历史。为此当前必须在整个使用时间段上进行负荷的测量，或者基于之前确定的设计集合进行重建。

这种对当前负荷集合的重建目前为止主要基于当前和计划的使用时长的比值进行。由此得出，重建的当前负荷集合和设计集合的集合形状没有区别并且在通过损伤累积假说进行相对使用寿命考察的情况下，仅对相关的使用时长进行了有效的比较。基于这个事实，使用这种重建的负荷集合用于损伤评估在预防性维护的意义上、就是说在预测维护的意义上是有问题的。

此外，根据现有技术还存在这样的方法，这种方法对于选定的、事先定义的运行状态由固定的测试运行获得单独的负荷集合，并且根据使用概况加权地将所述负荷集合叠加成设计集合。基于使用概况对当前负荷集合的重建由此也是可能的。但这种处理方式会导致试验规划和执行上的高消耗。可处理的运行状态的数量受到很大限制。

因此，利用下面说明的方法扩展了构件的负荷分析，使得根据总系统的所出现的运行状态来确定损伤相关的事件。如果对于所出现的运行状态时间归一化的负荷集合是已知的，所述方法由此使得可以对于具体的构件仅由对总系统的运行状态的检测来重建负荷集合。所述负荷集合有利地根据这里说明的方法已经事先确定。这可以例如用于对构件的当前损伤状态进行在线监控，而不必在构件本身上确定负荷进程。

在这个方法中，对于一个构件有利地根据包含所述构件总系统的运行状态确定损伤状态，其方式是，在总系统的运行期间，检测所述构件的负荷的时间进程并且检测所述总系统的与确定运行状态相关的信号S的时间进程，由检测到的信号S确定总系统的所出现的运行状态，特别是所出现的运行状态的时间进程，由所检测到的负荷确定损伤性事件并且将所述损伤性事件与运行状态对应起来。确定每个运行状态的负荷集合BB，并且根据相应运行状态的时长确定每个运行状态的时间归一化的负荷集合ZBB。通过每个运行状态的所述时间归一化的负荷集合ZBB，现在例如对于该构件可以根据总系统所出现的运行状态确定损伤状态。备选或附加地例如可以根据包含所述构件的总系统的预测的将来出现的运行状态确定将来的损伤状态。备选或附加地，例如对于与所述构件相同地构成的另一个构件，可以根据包含所述另一个构件并且与所述总系统相同地构成的另一个总系统的运行状态确定损伤状态。备选或附加地，例如可以根据包含所述另一个构件的另一个总系统的预测在将来出现的运行状态确定将来的损伤状态。

下面参考一个构件的机械应力形式的负荷来说明这种处理方式，所述机械应力作为离散的时间进程存在。由此，作为数据检测所述构件的负荷-时间进程BSV，就是说检测负荷的特别是离散的时间进程，就是说检测所述构件的负荷测量值的时间进程。附加于这个在这里说明的示例中构造成负荷曲线的负荷-时间进程BSV，还作为另外的数据检测包括所述构件的上级总系统的信号S。具体而言，检测这个信号S的时间进程。这特别是与确定总系统的运行状态相关的信号S。特别是在总系统的正常运行中也能获得所述信号S。

在第一方法步骤VS1中，首先将所述信号S分成多个对于所出现的运行状态特征性的范围、特别是级别，以便定义总系统的可能的运行状态。结果是获得运行状态-时间进程BZV，即所出现的运行状态的时间进程。

对于所使用的带有这样定义的级别的信号S，接下来在第二方法步骤VS2中形成多维的直方图，根据所述直方图确定相应运行状态的时长，所述直方图特别是对于每个所述信号S具有一个维度。

例如为了分析构造成机械的车辆部件的构件，这种信号例如可以是行驶速度。通过设定的工作点给出相关的范围。这样，这里例如可以定义四个级别，所述行驶速度通常就处于在所述级别中：

静止(速度＝0km/h)，

城市行驶(速度在0km/h至50km/h之间)，

越野行驶(速度在50km/h至100km/h之间)，

高速公路行驶(速度大于100km/h)。

确定直方图在第二方法步骤VS2中通过多参数的相关瞬时值计数来进行。就是说，在检测到负荷测量值的每个测量点，确定总系统的与确定运行状态相关的检测到的所有信号S(就是说除了机械应力以外检测到的信号)的值，并且确定所述信号S所属的级别。对于这些级别的每个组合存在恰好一个直方图中的元素，这个元素的数值与前面的测量点相比提高了时间间隔。直方图的每个元素这里在形式上表示一个运行状态。因此，第二方法步骤VS2的结果是总系统的运行状态的时长DB。

由此，确定各运行状态的真实进程并且确定相应运行状态的真实时长，并且不是通过总系统来完成运行状态的预先规定的序列和时长。这个方法由此例如可以在总系统的真实运行中执行，由此与测试系统并且由此还在测试运行期间执行的预先规定的运行状态相比，可以实现更为真实的结果。特别是相对于目前为止的方法的优点这样来实现，即，可以自动识别运行状态上的变换并且不需要考虑或有意地引起运行状态的变换。

作为下一个并且因此第三方法步骤VS3，现在进行负荷分析，所述负荷分析相对于上面说明的目前为止使用的负荷分析是改动的。就是说，相对于上面所述的由现有技术已知的处理方式，有改动地进行损伤相关的、就是说损伤所述构件的事件的确定。为此，首先将每个负荷测量值基于总系统的信号S与其相关的运行状态对应起来。由此输入数据是所确定的运行状态-事件曲线BZV和负荷-时间进程BSV。此后，执行雨流分级的改动的形式。这里，根据经典的雨流分级执行对损伤性事件、在该示例中是载荷变换的确定。实际的改动在存储这些损伤构件的事件时进行。

根据经典的方法，将载荷变换存储在雨流矩阵中。与此相反，在这里说明的方法中，对于每个运行状态产生一个单独的雨流矩阵，在所述雨流矩阵中将计数的载荷变换按比例分配给分别参与载荷变换的形成的运行状态。

载荷变换根据经典的雨流分级包括两个在对载荷变换计数后从负荷曲线中去除的反转点，这两个反转点分别通过负荷测量值和/或载荷测量值来表征。但在这里说明的方法中，除了反转点的负荷测量值还已知相关的运行状态。因此，相应的载荷变换分成两个半载荷变换并且分别存储在对应于反转点的运行状态的雨流矩阵中。

对残值的考虑类似地进行。这里载荷变换也根据考虑的形式、就是说是不存在载荷变换、存在半个载荷变换还整个载荷变换分别以50％分配到参与的运行状态的雨流矩阵上。只有对于仅出现一个运行状态的特殊情况，改动的雨流分级的结果才对应于上面所述的经典的雨流分级的结果。

在一个备选实施形式中，所述分配基于上面所述的能量动机(energetischmotiviert)的加权来进行。为此，与传统的雨流分级不同，不仅考察反转点，而是考察在载荷变换持续的时间段之内所有的负荷测量值和其对应的运行状态。对于每个时间间隔，将载荷增量的值、就是说两个时刻的负荷差分配给在时间间隔开始时作用的运行状态。一个运行状态的在整个载荷变换上的能量动机的权重此时作为指派给这个运行状态的载荷增量的值的总和除以该载荷变换的最高和最低的负荷值的两倍差值得出。所述载荷变换接下来作为其频率与该运行状态的能量动机的权重的乘积加到相应运行状态在雨流矩阵的项上。该载荷变换在运行状态的雨流矩阵中的位置，就是说行编号和列编号相对于现有技术保持不变。除了最后一个测量点，载荷变换所有的测量点接下来从负荷-时间进程和运行状态-时间进程中去除，由此，将所包括的载荷变换从进一步的计数中去除，如也在经典的雨流分级中那样。根据这个处理方式，对于仅出现一个运行状态的特殊情况，结果也对应于经典雨流分级的结果。

所述第三方法步骤VS3的结果是每个运行状态的损伤所述构件的事件EB，就是说，将损伤构件的事件到各运行状态上的分配。

这样获得雨流矩阵在所示示例中有利地在至少另一个、这里第四方法步骤VS4中对于每个运行状态单独地评估，以便作为结果获得每个运行状态的负荷集合BB。这里，所检测到的载荷变换、在所说明的实施例中是机械应力，按负荷幅值、平均负荷和频率进行提取。对平均负荷的考虑根据赫氏图优选对损伤等效的、无平均负荷的幅值进行。以这种方式，作为等效幅值集合获得每个运行状态的负荷集合BB。所述负荷集合在另一个这里第五方法步骤VS5中在其各个集合等级的频率上归一化到对应运行状态的时长上。就是说，利用各相关运行状态的时长对负荷集合的范围进行归一化。由此，在这个示例中，作为平均负荷变换的负荷幅值给出损伤特征的损伤内容的定量描述，所述负荷幅值也以名称“等效负荷幅值”是本领域技术人员已知的。

在所述方法的一个可能的实施形式中，附加于此可以在归一化过程中还可以影响各个集合等级的负荷大小。这是在考虑负荷最高值的分布的静态特征量和运行状态与总系统预测的总使用寿命的比值的情况下来进行的。

结果是得到每个运行状态涉及时间、就是说时间归一化的负荷集合ZBB，就是说，对于每个运行状态有一个时间归一化的负荷集合。这是相应运行状态的相关的、就是说时间相关的损伤特征。

由用于所述构件的负荷-时间进程BSV和包括所述构件的总系统的信号S的时间进程确定每个运行状态时间归一化的负荷集合ZBB的所述方法流程是一种耦合负荷分析GB。

所说明的处理方式示例性地用于基于运行稳定性的标称应力设计或缺口应力设计用于对机械应力-时间进程进行评估，但并不是仅限于这个应用场合。这里所说明的方法的原理基于总系统的运行状态与构件的相关负荷测量值和对于相应运行状态的相应单独的损伤特征组的产生的对应关系，损伤性事件以相等的部分分配到参与所述时间的运行状态上。

通过按所说明的方式确定的每个运行状态的时间相关、即时间归一化的负荷集合ZBB，现在对于每个任意的时间段可以对一个构件和/或对于同样的另一个总系统的同样的另一个构件重建负荷集合，通过所述负荷集合按上面说明的和在图1中示出的方式确定每个运行状态的时间归一化的负荷集合ZBB。为此，对于应重建负荷集合的构件、具体而言具有所述构件的所述总系统的构件的运行状态的出现仅在所考察的、就是说感兴趣的时间间隔内是必要的。

例如可以这样来确定所述运行状态的出现，即例如类似于上面所述的根据方法步骤VS1和VS2由所述总系统的信号S的检测到的时间进程检测到所述总系统的实际出现的运行状态，或者例如可以预先规定一个运行状态进程，这例如由对于所述总系统的使用预测得出。现在将每个运行状态的时间相关的、就是说时间归一化的负荷集合ZBB外推到相应运行状态的时长上，例如其方式是，将其频率与相应运行状态的时长相乘，并且接下来在所有运行状态上叠加成总的负荷集合。

在所述方法的一个可能的实施形式中，附加于此在所述外推过程中还可以影响各个集合等级的负荷和/或载荷的大小。这在考虑到负荷最高值的分布的用于归一化的静态特征值和例如一个运行状态与总系统的预测的总使用寿命的比值的情况下来进行。

在所述方法的另一个可能的实施形式中，归一化和外推基于雨流矩阵的外推进行，其中首先不进行方法步骤VS4。这里在方法步骤VS5中作为到较低的运行状态时长的外推来执行对雨流矩阵的归一化。在确定总负荷集合之前，然后首先根据相应运行状态的时长进行运行状态的雨流矩阵的外推，接下来，执行方法步骤VS4，用于基于当前的雨流矩阵确定运行状态的当前负荷集合，并且最后叠加所出现的运行状态的所有当前负荷集合。

这个叠加的总负荷集合对于所述构件是重建的负荷集合，所述构件是如上面例如针对用以按上面所说明和在图1中示出的方式确定每个运行状态的时间归一化的负荷集合ZBB的构件，和/或对于同样的另一个总系统的同样的另一个构件也是。

所述处理方式的一个特殊的优点在于，为了重建负荷集合，不必在相应的时间范围内重新实施负荷测量。由此出发，此外可以通过相应地选择重建的负荷集合导出一个构件的当前损伤状态。为此，需要一个负荷集合，这个负荷集合在失效标准的意义上对应于在构件的整个使用寿命上经受的负荷。这例如可以这样确定，即，对于预期的使用寿命通过由测量进行的外推构造用于运行状态的出现的直方图，或者在一组相同的总系统、例如在整个车队上在预期的使用寿命的范围内进行测量，并且将所有系统、例如所有车辆的各个直方图叠加。由所述直方图通过重建利用每个运行状态的时间相关、就是说时间归一化的负荷集合确定用于所述构件的设计集合。

此外，在总系统、例如车辆的总使用寿命上确定运行状态出现的直方图。由负荷集合基于该直方图的重建，可以直至当前时刻重建总系统、例如车辆的负荷集合。通过当前重建的负荷集合与设计集合的对比，可以与设计集合向比较地确定构件的当前损伤。按Palmgren及Miner的线性损伤累积假说例如按“Miner基本”改进方案构成一个对适当的方法。

这种用于确定损伤的方法的可应用性的前提条件是获知

曲线。这个曲线可以通过试验确定或者按适当的方法估算(例如根据FKM指南)。由线性损伤累积计算对于重建负荷集合和设计集合分别得出损伤总和，这里，两个损伤总和的比值表示构件的当前损伤，及当前损伤状态。由此，通过经由更新运行状态出现的直方图来持续更新当前重建的负荷集合，可以对构件的损伤状态进行在线监控。

所述处理方式例如用于基于运行稳定性的标称应力设计或缺口应力设计作为负荷集合确定等效幅值集合的损伤，但不仅限于这种应用场合。这个原理是以根据适当的用于确定损伤和比较由此获得的损伤的方法单独地确定当前重建的负荷集合和设计集合为基础。

作为另一个实施例，下面说明用于基于缺口应力设计进行改进的负荷分析的处理方式。在这种情况下，只是方法步骤VS3和VS4的具体实现方式与上面所述的处理方式不同。在步骤VS3中，通过雨流分级确定载荷变换形式的损伤性事件。但这些事件不是如上面所述那样存储在雨流矩阵中，而是直接所述事件出现之后和/或在考虑所述事件出现的顺序的情况下在步骤VS4中按运行稳定性的缺口应力设计换算成负荷特征值(这里：损伤参数)。这样确定的损伤参数根据参与相关载荷变换的运行状态(例如与载荷变换的反转点相关联的运行状态)，特别是按比例、例如分别作为损伤参数以原始频率的50％、即0.5添加到相关运行状态的损伤参数集合中。以这种方式，作为每个运行状态的损伤参数集合获得每个运行状态的负荷集合BB。

在一个备选的实施形式中，损伤参数到运行状态的分配优选按上面说明的、特别是能量动机的加权进行。

另一个处理方式至少基本上类似于上面的示例进行。这里损伤的确定部分地构成唯一的区别。根据缺口应力设计，替代常规的

曲线需要所使用的损伤参数相对应的损伤参数

曲线。损伤总和的确定类似于Miner规则进行。

所述方法例如可以通过一种装置来执行，所述装置例如直接设置在所述总系统上，就是说是机载的，或者例如部分地设置在所述总系统上并且部分地设计成外接的，就是说设置在总系统外部。在总系统外部，所述装置特别是包括处理单元，例如计算机形式的处理单元。对于完整地设置在总系统上的装置，处理单元例如是控制器或其他计算机单元。在总系统外部，所述方法例如可以基于在外部记录的数据、特别是所考察的构件的负荷的时间进程和所述总系统的与确定运行状态相关的信号来执行。例如，所述装置为此包括总系统上的相应的检测单元，所述检测单元将所述数据传输给外部的单元，特别是传输给处理单元，以便进行记录和处理。备选地，例如可以首先在总系统上记录所述数据，并且以后才将其传输给处理单元，以便进行评估。这种数据传输例如可以无线地、例如通过无线电进行，或者可以有线地进行。

这种根据本发明的这种由此构造和设置成用于执行所述方法。

所述装置例如包括至少一个用于检测构件的负荷的单元、至少一个用于检测所述总系统的与确定运行状态相关的信号S的单元和至少一个处理单元。所述处理单元特别是构造和设置成用于执行上面所述的方法步骤，特别是用于处理构件的检测到的负荷和处理所述总系统的与确定运行状态相关的信号S，特别是按上面所述的方式进行处理。

如已经提及的那样，所述装置例如可以完整地设置或能设置在所述总系统上，或者例如至少所述装置的部件、特别是所述至少一个用于检测构件的负荷的单元和/或所述至少一个用于检测所述总系统的与确定运行状态相关的信号S的单元设置或能设置在所述总系统上。此时，处理单元例如是所述装置的总系统之外的部件，例如是计算机。

附图标记列表

BB 每个运行状态的负荷集合

BSV 负荷-时间进程

BZV 运行状态-时间进程

DB 运行状态的时长

EB 每个运行状态的损伤性事件

GB 耦合负荷分析

S 信号

ZBB 每个运行状态时间归一化的负荷集合

VS1 第一方法步骤

VS2 第二方法步骤

VS3 第三方法步骤

VS1 第四方法步骤

VS5 第五方法步骤

Claims (21)

1.用于确定构件的损伤状态的方法，其中，对于一个构件，根据包括所述构件的总系统的运行状态确定所述构件的损伤状态，其方式是，在所述总系统运行期间检测所述构件的负荷和/或载荷的时间进程和检测所述总系统的与确定运行状态相关的信号(S)的时间进程，由检测到的信号(S)，确定所述总系统的所出现的运行状态，特别是所出现的运行状态的时间进程，由所检测到的负荷和/或载荷确定损伤性事件并将所述事件与运行状态对应起来，确定每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合(BB)，并且根据相应运行状态的时长确定每个运行状态的时间归一化的负荷集合和/或载荷集合(ZBB)，通过每个运行状态的时间归一化的负荷集合和/或载荷集合(ZBB)：

对于所述构件根据所述总系统所出现的运行状态确定损伤状态和/或根据包括所述构件的总系统的预测的将来出现的运行状态确定将来的损伤状态，和/或

对于与所述构件相同地构成的另一个构件，根据包括所述另一个构件的并且与所述总系统相同地构成的另一个总系统的所出现的运行状态确定损伤状态，和/或

根据包括所述另一个构件的所述另一个总系统的预测的将来出现的运行状态确定将来的损伤状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，执行对所述总系统的信号(S)的分级并且由此执行对可能的运行状态的定义，以便获得所出现的运行状态的时间进程。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定相应运行状态的时长，其方式是，对于所述总系统的信号(S)，利用所述信号分入的级别形成多维的直方图，根据所述直方图确定相应运行状态的时长。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述直方图的确定通过多参数的相关瞬时值计数进行。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，由所检测到的负荷和/或载荷确定损伤性事件并且将所述损伤性事件与运行状态对应起来，并且由此确定每个运行状态的损伤性事件(EB)，其方式是，执行负荷分析和/或载荷分析。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在负荷分析和/或载荷分析中：

基于所述总系统的信号(S)将每个负荷和/或载荷和与其相关的运行状态对应起来，

对负荷和/或载荷执行雨流分级，用于确定载荷变换形式的损伤性事件。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在负荷分析和/或载荷分析中，

对于每个运行状态生成一个单独的雨流矩阵，在所述雨流矩阵中将计数的载荷变换按比例分配到分别参与形成所述载荷变换的运行状态上，

对于考虑残值，根据考虑的类型，特别是不存在载荷变换、存在半个载荷变换还是一个完整的载荷变换，将相应的载荷变换分配到参与的运行状态的雨流矩阵上，特别是按比例分配到参与的运行状态的雨流矩阵上。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在负荷分析和/或载荷分析中，

对于每个运行状态生成单独的雨流矩阵，在所述雨流矩阵中将计数的载荷变换按比例分配到分别参与形成所述载荷变换的运行状态上，其方式是，将相应的载荷变换分成两个半个载荷变换并且将其分别存储到属于反转点的运行状态的雨流矩阵中，

为了考虑残值，根据考虑的类型，特别是不存在载荷变换、存在半个载荷变换还是一个完整的载荷变换，将相应的载荷变换分配到参与的运行状态的雨流矩阵上，分别将50％分配到参与的运行状态的雨流矩阵上。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在负荷分析和/或载荷分析中，

对于每个运行状态生成单独的雨流矩阵，在所述雨流矩阵中将计数的载荷变换按比例分配到分别参与形成所述载荷变换的运行状态上，其方式是，将相应的载荷变换加权地分配给参与其形成的运行状态上，并且相应地存储在雨流矩阵中，

为了考虑残值，根据考虑的类型，特别是不存在载荷变换、存在半个载荷变换还是一个完整的载荷变换，将相应载荷变换根据参与其形成的运行状态加权地分配到参与的运行状态的雨流矩阵上。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，确定相应运行状态的权重，其方式是，确定发生相应载荷变换的时间段和相应运行状态在所述时间段之内的总时长并且作为相应运行状态的总运行状态时长与相应载荷变换的总时长的比值得出所述权重。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，作为相应运行状态中相关的载荷变换的负荷增量和/或载荷增量的累加值与相关的载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量的比值确定相应运行状态的权重，由所述相关的载荷变换的反转点的上负荷或载荷测量值与下负荷或载荷测量值的两倍差值得出所述总负荷增量和/或载荷增量。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其中，确定每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合(BB)，其方式是，对于每个运行状态单独地评估雨流矩阵，特别是提取所检测到的载荷变换。

13.根据权利要求6所述的方法，其中，在负荷分析和/或载荷分析中，直接在确定载荷变换之后和/或在考虑载荷变换出现的顺序的情况下，将所确定的载荷变换换算成损伤参数，并且将其分别作为损伤参数、特别是按比例地添加到参与相关的载荷变换的运行状态的损伤参数集合中，每个运行状态的损伤参数集合构成每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合(BB)。

14.根据权利要求6或13所述的方法，其中，在负荷分析和/或载荷分析中，直接在确定载荷变换之后和/或在考虑载荷变换出现的顺序的情况下，将所确定的载荷变换换算成损伤参数，并且将其分别作为损伤参数以原始频率的一半添加到参与相关的载荷变换的运行状态的损伤参数集合中，每个运行状态的损伤参数集合构成每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合(BB)。

15.根据权利要求6或13所述的方法，其中，在负荷分析和/或载荷分析中，直接在确定载荷变换之后和/或在考虑载荷变换出现的顺序的情况下，将所确定的载荷变换换算成损伤参数，并且将其分别作为损伤参数根据参与其形成的运行状态加权地分配地添加到参与相关的载荷变换的运行状态的损伤参数集合中，每个运行状态的损伤参数集合构成每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合(BB)。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，确定相应运行状态的权重，其方式是，确定出现相应载荷变换的时间段和相应运行状态在所述时间段之内的总时长，并且作为相应运行状态的总运行状态时长与相应载荷变换的总时长的比值得出所述权重。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，作为相应运行状态中相关的载荷变换的负荷增量和/或载荷增量的累加值与相关的载荷变换的总负荷增量和/或载荷增量的比值确定相应运行状态的权重，由所述相关的载荷变换的反转点的上负荷或载荷测量值与下负荷或载荷测量值的两倍差值得出所述总负荷增量和/或载荷增量。

18.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定每个运行状态的时间归一化的负荷集合和/或载荷集合(ZBB)，其方式是，将每个运行状态的负荷集合和/或载荷集合(BB)按其各个集合等级的频率向相关的运行状态的时长进行归一化。

19.装置，所述装置构造和设置成用于执行上述权利要求中任一项所述的方法。

20.根据权利要求19所述的装置，所述装置包括：

至少一个用于检测构件的负荷和/或载荷的单元，

至少一个用于检测总系统的与确定运行状态相关的信号(S)的单元，以及

至少一个处理单元。

21.根据权利要求19或20所述的装置，其中，所述装置完整地设置或能设置在所述总系统上，或者所述装置的至少一个部件、特别是所述至少一个用于检测构件的负荷和/或载荷的单元和/或所述至少一个用于检测所述总系统的与确定运行状态相关的信号(S)的单元设置或能设置在所述总系统上。

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