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1、1982年12月农业机械学报第4期雨流计数法及其统计处理程序研究’阎楚良王公权(中国农业机械化科学研究院)(中国科学院计算中心),t提要】本文通过用雨流计数法对随机载荷时间历程统计处理程序的研究系统地讨论了,,随机疲劳载荷的统计处理及其物理模型其中包括对随机载荷时间历程的压缩处理峰谷值的,。,检测雨流计数法的图解模型以及二维随机变量的统计处理等文中引入了收敛发散波的概念,对雨流计数法的第二阶段计数给出了等效损伤收敛发散波的计数模型继续用雨流计数法进行,一。计数计数结果与材料的应力应变迟滞回线完全封闭相一
2、致统计处理结果可作为常均值、变均值、双波法以及二维随机变量疲劳载荷谱的编制依据。同则也适。用于疲劳寿命估算引言,。在疲劳寿命估算和疲劳试验研究中疲劳载荷谱的编制占有重要的位置它的最终结果。,的可靠性在很大的程度上取决于载荷谱的真实性为了编制疲劳载荷谱通常需要进行实测,,统计测量得到的载荷时间历程实际上是一个连续的随机过程对这种随机载荷时间历程进,。行统计处理目前有很多方法包括各种计数方法和功率谱方法由于功率谱方法使用条件比,,。较苛刻计算也比较困难因此计数法的选择和确定成为疲劳载荷谱编制的一个突出问题,
3、同一载计数法有十几种之多荷时间历程用不同的计数方法进行统计处理将会得到不同,,。的计数结果用来做疲劳寿命预测和疲劳试验将会得到不同的疲劳寿命在编制载荷谱的,国内外都尚,过程中究竟选用哪种计数方法更符合实际情况未最后解决不过从七十年代以,,。来国内外一个明显倾向是双参数计数法其代表是雨流计数法雨流计数法从计数原则上一。,看与材料的应力应变迟滞回线相一致雨流计数法认为塑性的存在是疲劳损伤的必要条件。,从疲劳观点上看它比较能够反映随机载荷的全过程因此它是目前欧美国家较为推崇的一种。计数方法〔,“,传统的雨流计
4、数法对第二计数阶段即发散收敛阶段多以半循环配对形式给出4〕这种,同,计数处理的结果给统计处理带来很大的不便时也增加了计数误差本文引入了损伤等效7,,,一〔9〕导出了相应的计数模型计数结果与材料的应力应变迟滞回线完收敛发散波的概念全。封闭相一致*,,。在程序编制过程中得到了北京航空学院高镇同教授的大力支持和热情指导在此深表感谢参加该项工作的还有中、、。,、、、、国农机院的焦宝仁沈超和史缓德同志在程序调试过程中得到了娄华宁夏开卷吴浩然韩秀兰,。王金铃等同志的大力支持和帮助在此一并表示感谢第4期雨流计数法及其
5、统计处理程序研究,由于雨流计数法用手工处理较比其它计数方法困难特别对于比较长的具有高次谐波的,因此载荷时间历程更加难于用手工处理近两年来国内出现了处理结果与传统的雨流计数法,,相等效的计算程序这些程序的特点是用人工读取峰谷值之后用计算机进行处理这就使雨。流计数法在实际工作中得到了进一步的应用,本文根据雨流计数法的计数原理提出了雨流计数法及其随机载荷时间历程的统计处理。,,程序通过280计算机经过模拟接口对实测到的磁带记录模拟量自动进行采样峰谷值检,,,,测无效幅值的取舍用雨流计数法计数按着疲劳载荷谱编制
6、的统计原则进行统计处理,、、给出三种统计处理结果可作为常均值变均值双波法以及二维随机变量疲劳载荷谱的编,。制依据同时也可作为疲劳寿命估算的依据、、、。本程序适用于农机航空铁路交通以及机械工程等一、随机载荷时间历程的压缩处理1.随机载荷时间历程的压缩处理概念,的循,i在实际工作中结构零部件所承受环载荷实际上是一个连续的随机过程如图所。示所谓随机载荷时间历程的压缩处理是指对一个连续的随机载荷所造成的损伤当量给予定,。,量地反映出来而不考虑载荷时间历程的尺度实际上服从这样的假设一个连续的随机过,。程由全部过程
7、的峰谷值依其真实次序排列来描述而与载荷历程的时间无关这种假设的实。质是从构成疲劳损伤的角度研究复杂的载荷波形中全部量值出现的次数,“”,。基于上述的假设可将随机载荷时间历程压缩成一系列峰各值如图2所示压缩后。的峰谷值仍然保留着对疲劳损伤有影响的全部信息计数法实际上是计及压缩处理后的依次。排列的峰谷值载载彻荷荷盆八人}八厂嘛图22.随机载荷时间历程的压缩处理随机载荷,,,时间历程的压缩处理包括四个方面即等间隔采样伪读数的排除峰谷值的检。测和无效幅值的省略(1)等间隔采样,等间隔采样实际上是一个离散过程将一
8、个连续的随机载荷的模拟量离散成一系列的数,,字量即对载荷时间历程以某一个时间间隔△T进行采样采样后的载荷时间历程用数字序·‘·。二1,2,3,,3列x(I)(工⋯K)来表示图表示了对一个连续载荷时间历程进行等间隔采。样的过程,。进行等间隔采样时应该考虑到采样的频率和子样的大小采样时间△T的选择直接影农业机“械学报1982年载荷J,几人毖刀-教厂日林匀匀厅毕粤岑图3图4。响载荷时间历程的压缩处理精度将一个连续的载荷时间历程用一系列的离散数字表
