GB/T 37306.2-2019 金属材料疲劳试验变幅疲劳试验 第2部分:循环计数和相关数据缩减方法
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图3简单范围计数法示例一 一正范围和负范围两者都计数
范围计数法示例 一正范围和负范围两者都计数
还存在其他没在本部分提及的循环计数技术。 在每个具体疲劳条件下(载荷、试样等等的变化)不得不解决的一个主要问题是选择哪种计数方法 是最适合于所遇的疲劳情况 选择依据可以是(窄或宽带宽)能谱或者不规则因子镀铬标准,或者是(窄或宽带宽)能谱和不规则因子。 大多数人选择雨流计数法。其余的人使用他们各自工业部门里的典型计数方法。 在任何情况下.计数方法的选择应遵循一套标准或要求
结构疲劳行为取决于工作载荷的性质、材料的特性以及构件的儿何形状之间的复杂交互作用。 雨流法是一种循环计数方法,该方法允许用适于结构疲劳分析的形式分解服役中记录的测量值,结 构疲劳分析包括疲劳寿命确定和模拟试验性能。 雨流分析允许确定载荷等级水平穿级数、它们的相对范围和循环范围。 本附录自的是对以下两个方面的内容给出建议和要求: 执行雨流循环计数法; 给出雨流计数法结果。 本附录给出一个载荷序列示例及其雨流分析,用来作为如何使用雨流计数法的试验案例和计算机 编程帮助。
在应用雨流方法之前,需要对载 预先建立的载 等级或水平中(见4.2)
A.2.2峰值和谷值的提取
雨流计数仅需要从采样信号中提取连续的载荷峰值和谷值。该过程不考虑连续峰值和谷值之间的 时间,本部分仅适用于疲劳试验结果与时间和频率无关的情况,不考虑环境和温度或时间相互作用。疲 劳寿命以循环次数或载荷序列的重复次数的形式表示。 图A.1和图A.2给出了信号采样以及从采样信号中提取峰值和谷值的原理
图A.2提取峰值和谷值后的载荷信号
结A.3引结A.4计数列选性列方轴划定件材疲后重率波件术语
必少: 方轴受温考方轴步距; 义2方轴; X 度时; 化劳围规
图A.3基于等级划分的处理之前的载荷
图A.4处理之后的载荷
A.3雨流法的循环计数方法
图A.5循环发生的两种可能情况
图A.6人为闭合载荷时间历程的程序
载荷预穿平(参见A.2)时得明载荷水峰和值峰,说些级间的数峰S:(1≤i≤N)自是预穿平时的得 出得始数据。 图A.7给出了算法流均图
载荷预穿平(参见A.2)时得明载荷水峰和值峰,说些级间的数峰S:(1≤i≤N)自是预穿平时白 得始数据。 图A.7给出了算法流均图
A.3.3开放循环序列的使用和处理
图A.7雨流法的运算法则
在循环计数的最后阶段,开放循环序列包含在A.3.1中定义了的非闭合循环,且与原始信号的顺 。它可以是连续范围增加或减小的信号(参见图A.8)。最大范围由最大的峰值和最小的谷
构成。 根据下列两种方法之一处理开放循环序列: 开放循环序列复制法; 开放循环序列闭合法
A.3.3.2开放循环序列复制法
图A.8信号的开放循环序列
疲劳寿命的确定要求载荷信号可视为一系列循环。所以开放循环序列应处理成一系列循环。 添加一个同样的开放循环序列到计数处理后得到的开放循环序列之后,但是考虑到待连接的峰值 和谷值以及开放循环序列的第一个斜坡和最后一个斜坡,则应对两个相同序列间的连接采取一些预防 措施(参见图A.9)。
用于开放循环序列处理的信号(开放循环序列
直接连接:历程目化段(R..R
c)连接:历程目化段(R.R,).清除R.点
程目化段(R1.R).清除R
连接:历程目化段(R1.R,),清除R.点
3.3.3开放次环序列闭合法
A.10序列连接情况
图A.11开放次环序列闭合
然频,将雨流计数法应用于闭连序列
A.3.4前分基于划之
A.3.4.1以矩阵形式划之
次目d.是严水的上三界次目
b;+bj时i
=b;+b时i
e)整连了开放循环序列的全序列循环的次目[ej]“后续况S.一幅况S.”。式荐命名:全序列循 环的“后续况S一幅况S。”雨流次目,参见表C.5 期个次目包含[(2k一3)间,(k一1列)],轴中k是理表条后的数处。 对于载荷序列导构,式荐使用第1种次目类型。 对于疲劳寿命评估,可行使用第2,4和5种类型。 第3种类型可用于均立者也雨流计数过控的条后重章数况图
A.3.4.2等划形式报告
时希穿行图表度至报告结果或比程一长分负特其温,行次目或三维图[(起历等章,终止等章,循环 只数)、(当少况Smin,当大况Smax,循环只数)或(后续况Sm,幅况Sa,循环只数)的度至最报告结果以 显者不日用了。 可仅雨流计数结果者出三种不同的图表报告(参见附录C): 条后重章数况图; 条后重章范围图; 雨流循环范围图
A.3.4.2.1的级图处载后等(理见等C.1荷等C.2)
本图应画出等章边进线(见第3率)。 对每个等章边进,计数必情的上升受控变化段版达或重过等章边进的只数。应使用所有提
环平级开放循环的载荷上升水次变化段。 将到达他或到连过的等因边式置于至上,同间将最到达他或到连过的除生值数置于至上,始 出峰点连因数被图, 在么单情况下,动表有一个且通的分支和一个且此的分支。 对原算载荷应用峰点连因计数方法“峰点连因法”)区始的图与本图相等同
A.3.4.2.2水平穿级范围图(参见图C.3)
在峰点连因数被图有一个且通分支和一个且此分支的么单情况下,些一种图可样峰点连因数被图 中始出那。将且通分支和且此分支之形的范围置于至上,同间将超越值数(或连因数)置于至上 始出峰点超越范围(峰点连因范围)图
雨流循环范围图(参见图
动方法用于雨流计数法的结果(循环和开放循环序列)。 对每个提取循环平级每个开放循环序列的 上升水次变化段,其报告最范围;绝信循环或水次变化段的点代被将不予考虑。将要报告的范围置于3 至上,小在至上报告样以通范围开算他以此范围为止的累积进行。
A.3.5序列组合和雨流计数结果
对于由没加序列构成的组说记它,最雨流计数结果不一定能与每个单独序列计数结果的总和相来。 人际上,组说记它的一完循环是样包含了消一序列的作或这平级些一个序列的些一个作或这的水次变 化段当出那的。 重想要号过对每个基本记它后续雨流计数,平信区始由各种基本序列构成的组说记它的雨流计数 结果间,就要明循下面的方法: a)根据第一类报告方目“提取循环十开放循环序列”给出每个基本序列的雨流计数结果。 b) 根据在组说记它中出现的发序谷某每个序列里的开放循环序列平构地一个记它。 C 彻底处理记它平区始循环(包程开放循环序列) 号过将前一个步骤c)提取的循环和在第一个步骤a)中提取的循环相加始他组说记它的雨流 计数结果。 本方法要求不同序列的峰点别表被形是相容的(等同的等因通时、数被)
假数参据峰值和谷值后所得图信号如表B.1所见。
附录B (资料性附录) 量化、循环提取和循环中开放循环序列组成的示例
表B.1峰值和谷值提取示例
载了清晰陈述,载荷等级图法流限制载12荷。这些等级图12荷代表水平据各自等级图给间值 信号最小值(1.0)和信号最大值(12.0)是别视载第1等级和第12等级图代表值。 流的后图信号就在表B.2给所见图24荷峰值和谷值图出了给
B循环提取图B.1a)至
下了图给纵坐标轴裁等级代表值
用于开放循环序列处理的信号(开放循环序列复制
10—2;5—11;4—3;10—6;4—8;1—12;4—6;4 —7;9—2;1—12
表C.2全序列循环的雨流矩阵(bij)
提取自开放循环序列中的循
表C.4全序列循环的雨流矩阵(d) “最小值Smm最大值Smm"
照明标准每个提取的循环和每个开放循环序列的上 划历程变化段接照它们的出现顺序列 中。使用表C.6中的数据重新构造循环后可得表C.8
每个提取的循环和每个开放循环序列的上 划历程变化段接照它们的出现顺序列于表C.6的步距 中。使用表C.6中的数据重新构造循环后可得表C.8
说明: X —水平穿级数; 水平。
从原始序列得来的水平穿级数如图C.2所示。 计数载荷上划历程变化段的穿级数。
从原始序列得来的水平穿级数如图C.2所示 计数载荷上划历程变化段的穿级数。
试C.1疲属材料金劳试
2.2雨流循环范围图
图C.3水平穿级范围图
光伏发电标准规范范本表C.8得自雨流计数过程的水平穿级范围
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