rainflow
피로해석을위한레플로횟수
구문
설명
rainflow (___）에출력인수를지정하지않으면현재图에하중반전과레인플로행렬히스토그램을플로팅합니다。
예제
알려진샘플레이트를사용한사이클수
등간격의알려진반전들을절반주기의정현파로연결하는,하중내역을흉내내는신호를생성합니다。이신호는8초동512Hz로샘플링됩니다。극값과신호를플로팅합니다。
Fs = 512;X = [-2 1 -3 5 -1 3 -4 4 -2];lX =长度(X)-1;Y =选项(X) / 2。* cos(π* (0:1 / fs: 1 - 1 / fs)”)+ (X (1: lX) + X (2: lX + 1) / 2;Y = [Y(:);X(end)];情节(0:lX, X,“o”, 0:1 / fs: lX, Y)
데이터의사이클수를계산합니다。사이클수의행렬을@ @시합니다。
[c,hist,edges,rmm,idx] =雨流(Y,fs);T = array2table(c，“VariableNames”, {“数”，“范围”，“的意思是”，“开始”，“结束”})
T =7×5表计数范围均值开始结束_____ _____ ____ _____ ___ 0.5 3 -0.5 0 1 0.5 4 -1 2 1 4 1 4 5 0.5 8 1 2 3 0.5 9 0.5 3 6 0.5 8 0 6 7 0.5 6 1 7 8
사이클수의히스토그램을응력범위의함수로@ @시합니다。
柱状图(“BinEdges”边缘”,“BinCounts”(嘘,2)总和)包含(的应力范围) ylabel (循环计数的）
rainflow를출력인수없이사용하여사이클에대한히스토그램을사이클평균과사이클범위의함수로표시합니다。
rainflow (Y, fs)
알려진시간값을사용한사이클수
간격이균일하지않은알려진반전들을절반주기의정현파로연결하는,하중내역을흉내내는신호를생성합니다。이신호는15초동10Hz로샘플링됩니다。극값과신호를플로팅합니다。
Fs = 10;X = [0 13 4 5 6 8 10 13 15];Y = [-2 1 -3 5 -1 3 -4 4 -2 6];Z = [];为k = 1:长度(Y)-1 x = x (k+1)-X(k);z = (Y (k + 1) - Y (k)) * cos(π* (0:1 / fs: x - 1 / fs) / x) + Y (k + 1) + Y (k);Z = [Z Z /2];结束Z = [Z Y(end)];t = linspace(X(1)，X(end)，length(Z));情节(X, Y,“o”, t, Z)
데이터의사이클수를계산합니다。사이클수의행렬을@ @시합니다。
[c,hist,edges,rmm,idx] =雨流(Z,t);TT = array2table(c，“VariableNames”, {“数”，“范围”，“的意思是”，“开始”，“结束”})
TT =7×5表计数范围均值开始结束_____ _____ ____ _____ ___ 0.5 3 -0.5 0 1 0.5 4 -1 3 1 4 15 6 0.5 8 13 4 1 6 1 10 13 0.5 9 0.5 4 8 0.5 10 1 8 15
rainflow를출력인수없이사용하여사이클에대한히스토그램을사이클평균과사이클범위의함수로표시합니다。
rainflow (Z, t)
타임테이블의사이클수
100초동100Hz로샘플링된랜덤신호를생성합니다。이신호와신호의시간정보를타임테이블에저장합니다。
Fs = 100;T =秒(0:1/fs:100-1/fs)';X = randn(size(t));TT =时间表(t,x);
신호의반전과레플로행렬을시합니다。
rainflow (TT)
식별된반전의사이클수
하중반전과유사한일련의극값을생성합니다。데이터를플로팅합니다。
X = [-2 1 -3 5 -1 3 -4 4 -2]';情节(X)包含(“样本指数”) ylabel (“压力”）
데이터의사이클수를계산합니다。입력값이이미식별된극값으로구성되도록지정합니다。
[C,hist,edges] =雨流(X，“ext”）;
사이클수의히스토그램을응력범위의함수로@ @시합니다。
柱状图(“BinEdges”边缘”,“BinCounts”(嘘,2)总和)包含(的应力范围) ylabel (循环计数的）
rainflow를출력인수없이사용하여사이클에대한히스토그램을사이클평균과사이클범위의함수로표시합니다。
rainflow (X,“ext”）
입력marketing수
출력marketing수
알고리즘
피로해석에서는응력의반복되는변화에영향을받는물체에손상이어떻게누적되는지를연구합니다。물체를파괴시키는사이클수는사이클진폭에따라달라집니다。광대역입력가진은다양한진폭의사이클을포함하고,물체에존재하는이력(滞后)은일부사이클을다른사이클에완전히또는부분적으로중첩시키는결과를낳습니다。레플로집계법은하중변화사이클수를사이클진폭의함수로추정합니다。
우선rainflow는하중내역을반전으로구성된시퀀스로변환합니다。반전은하중의부호가바뀌는국소최솟값과국소최댓값입니다。함수는시퀀스Z의이동참조점과함께다음특성을갖는정렬된세개의이동점서브셋을고려하여사이클수를계산합니다。
첫번째점과두번째점을Y로통칭합니다。
두번째점과세번째점을X로통칭합니다。
X와Y의점들은모두시간순으로오래된것부터정렬되지만,반전시퀀스에서반드시연속적일필요는없습니다。
r（X)로나타내는X의범위는첫번째점의진폭과두번째점의진폭간의차분절댓값입니다。r（Y)에대한정의도유사합니다。
rainflow알고리즘은다음과같습니다。
마지막에함수는서로다른사이클과절반사이클을수집하고해당범위와평균,그리고사이클이시작하고끝나는점을표로만듭니다。이러한정보는나중에사이클의히스토그램을생성하는데사용할수있습니다。
이반전시퀀스를참조하십시오。
| 단계 | Z | 반전 | 반전개수가3개지여부 | Y | r (Y) | X | r (X) | r(X) < r(Y)? | Y에z가포함되는지여부 | 동작 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 一个 | 一个，B，C | 예 | AB | 3. | 公元前 | 4 | 아니 | 예 |
|
| 2 | B | B，C | 아니 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | D를읽습니다。 |
| 3. | B | B，C，D | 예 | 公元前 | 4 | CD | 8 | 아니 | 예 |
|
| 4 | C | C，D | 아니 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | E를읽습니다。 |
| 5 | C | C，D，E | 예 | CD | 8 | 德 | 6 | 예 | - - - - - - | F를읽습니다。 |
| 6 | C | C，D，E，F | 예 | 德 | 6 | 英孚 | 4 | 예 | - - - - - - | G를읽습니다。 |
| 7 | C | C，D，E，F，G | 예 | 英孚 | 4 | 成品 | 7 | 아니 | 아니 |
|
| 8 | C | C，D，G | 예 | CD | 8 | DG | 9 | 아니 | 예 |
|
| 9 | D | D，G | 아니 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | H를읽습니다。 |
| 10 | D | D，G，H | 예 | DG | 9 | “大酒店” | 8 | 예 | - - - - - - | J를읽습니다。 |
| 11 | D | D，G，H，J | 예 | “大酒店” | 8 | 沪江 | 7 | 예 | - - - - - - | K를읽습니다。 |
| 12 | D | D，G，H，J，K | 예 | 沪江 | 7 | JK | 4 | 예 | - - - - - - | l을읽습니다。 |
| 13 | D | D，G，H，J，K，l | 예 | JK | 4 | 吉隆坡 | 3. | 예 | - - - - - - | 米을읽습니다。 |
| 14 | D | D，G，H，J，K，l，米 | 예 | 吉隆坡 | 3. | LM | 5 | 아니 | 아니 |
|
| 15 | D | D，G，H，J，米 | 예 | 沪江 | 7 | JM | 5 | 예 | - - - - - - | N을읽습니다。 |
| 16 | D | D，G，H，J，米，N | 예 | JM | 5 | 锰 | 1 | 예 | - - - - - - | P를읽습니다。 |
| 17 | D | D，G，H，J，米，N，P | 예 | 锰 | 1 | NP | 4 | 아니 | 아니 |
|
| 18 | D | D，G，H，J，P | 예 | 沪江 | 7 | 摩根大通 | 9 | 아니 | 아니 |
|
| 19 | D | D，G，P | 예 | DG | 9 | 全科医生 | 10 | 아니 | 예 |
|
| 20. | G | G，P | 데이터부족 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | 全科医生를½사이클로계산합니다。 |
이제결과를수집합니다。
| 사이클 수 | 범위 | 평균 | 시작 | 끝 |
|---|---|---|---|---|
| ½ | 3. | -0.5 | 一个 | B |
| ½ | 4 | 1 | B | C |
| 1 | 4 | 1 | E | F |
| ½ | 8 | 1 | C | D |
| 1 | 3. | -0.5 | K | l |
| 1 | 1 | 2.5 | 米 | N |
| 1 | 7 | 0．5 | H | J |
| ½ | 9 | 0．5 | D | G |
| ½ | 10 | 1 | G | P |
이를시퀀스에서rainflow를실행한결과와비교합니다。
Q =雨流([-2 1 -3 5 -1 3 -4 4 -3 1 -2 3 2 6])
Q = 0.5000 3.0000 -0.5000 1.0000 2.0000 2.000 0.000 1.0000 4.0000 1.0000 5.0000 6.0000 0.5000 8.0000 1.0000 3.0000 4.0000 1.0000 3.0000 -0.5000 10.0000 11.0000 1.0000 2.5000 12.0000 13.0000 1.0000 4.0000 7.0000 0.5000 10.0000 1.0000 7.0000 1.000 1.0000 7.0000 14.0000
참고 문헌
[1] ASTM E1049-85(2017)，“疲劳分析中循环计数的标准实践。”西康肖霍肯，PA: ASTM国际，2011https://www.astm.org/cgi-bin/resolver.cgi?E1049．
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