rainflow

雨流程计数疲劳分析

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语法

c = rainflow（x）
c =雨流（x，fs）
c = rainflow (x, t)
c = rainflow (xt)
c = rainflow (＿＿＿，'ext'）
[C，RM，RMR，RMM] =雨流程（＿＿＿）
[C，RM，RMR，RMM，IDX] = Rainflow（＿＿＿）
雨流程（＿＿＿）

描述

c=雨流程（x）返回负载时间历史记录的循环计数，x，符合ASTM E 1049标准。看到算法想要查询更多的信息。

例子

c=雨流程（x，fs）返回周期计数x以速度取样fs．

例子

c=雨流程（x，t）返回周期计数x采样时的值存储在t．

例子

c=雨流程（XT.）返回存储在MATLAB中的时间历史的周期计数®时间表XT.．

例子

c=雨流程（＿＿＿，'ext'）指定时间历史作为已标识的向量逆转（山峰和山谷）。“ext”可以与以前的任何语法一起使用。

［c，R M，RMR.，rmm.) = rainflow (＿＿＿）输出雨流矩阵，R M和两个向量，RMR.和rmm.，包含的行和列的直方图bin边缘R M,分别。

［c，R M，RMR.，rmm.，idx.) = rainflow (＿＿＿）另外还返回输入中标识的逆转的线性指标。

雨流程（＿＿＿）在没有输出参数的情况下，绘制当前图中的负载反转和雨流矩阵直方图。

例子

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打开直播脚本

产生一个类似于负载历史的信号，由连接已知的等向反转的正弦半周期组成。信号以512 Hz采样8秒。画出极值和信号。

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 = X (Y(:);(结束)];情节(0:lX, X,'o', 0:1 / fs: lX, Y)

计算数据的循环计数。显示循环计数的矩阵。

[c,嘘,边缘,rmm idx] = rainflow (Y, fs);T = array2table (c,'variablenames'，{“数”，“范围”，'吝啬的'，“开始”，“结束”}）
t =7×5表计数范围意味着起始结束_____ _____ _______ 0.5 3 -0.5 0 1 0.5 4 -1 11 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

显示循环计数的直方图作为应力范围的函数。

柱状图('鸡水'，边缘'，'bincounts'，总和（hist，2））xlabel（'压力范围'）ylabel（'循环计数'）

使用rainflow没有输出参数，以周期平均值和周期范围的函数来显示周期的直方图。

rainflow (Y, fs)

打开直播脚本

产生一个类似于负载历史的信号，由正弦半周期连接已知的，不均匀间隔的反转。信号以10hz采样15秒。画出极值和信号。

FS = 10;x = [01 3 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（pi *（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），长度（z））;绘图（x，y，'o'，t，z）

计算数据的循环计数。显示循环计数的矩阵。

[c,嘘,边缘,rmm idx] = rainflow (Z, t);TT = array2table (c,'variablenames'，{“数”，“范围”，'吝啬的'，“开始”，“结束”}）
tt =7×5表计数范围意味着开始结束______________ 0.5 3 -0.5 0 1 0.5 4 -1 1 3 1 4 1 5 6 0.5 8 1 3 4 1 6 1 10 13 0.5 9 0.5 4 8 0.5 10 1 8 15

使用rainflow没有输出参数，以周期平均值和周期范围的函数来显示周期的直方图。

雨流（z，t）

打开直播脚本

生成在100 Hz上采样的随机信号100秒。将信号及其时间信息存储在时间表中。

fs = 100;t =秒(0:1 / fs: 100 - 1 / fs) ';x = randn(大小(t));TT =时间表(t, x);

显示信号的反转和雨流矩阵。

雨流量（TT）

打开直播脚本

生成一组类似负载反转的极值。图数据。

X = [-2 1 -3 5 -1 3 -4 4 -2]'plot（x）xlabel（“样本指数”）ylabel（“压力”）

计算数据的循环计数。指定输入包括已识别的极值。

[c，hist，边缘] =雨流量（x，“ext”）；

显示循环计数的直方图作为应力范围的函数。

柱状图('鸡水'，边缘'，'bincounts'，总和（hist，2））xlabel（'压力范围'）ylabel（'循环计数'）

使用rainflow没有输出参数，以周期平均值和周期范围的函数来显示周期的直方图。

rainflow (X,“ext”）

输入参数

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加载时间历史记录，指定为向量。x必须有有限的值。

数据类型：单身的|双倍的

采样率，用正实标量表示。

数据类型：单身的|双倍的

时间值，指定为向量，a持续时间数组,或持续时间代表样本之间的时间间隔的标量。

例子：秒(0:1/100:1)是A.持续时间阵列表示在1​​00 Hz的100 Hz中的1秒采样。

数据类型：单身的|双倍的|持续时间

载入时间历史，指定为时间表。XT.必须包含不断增加的有限行次数。时间表必须只包含一个具有有限载荷值的数值数据向量。

如果时间表丢失或重复的时间点，则可以使用以下提示来修复它清洁时间表，缺失，重复或不均匀的时间（matlab）。

例子：时间表（秒（0：4）'，兰特（5,1））指定以1 Hz采样4秒的随机变量。

数据类型：单身的|双倍的

输出参数

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循环计数，作为矩阵返回。c在列中按如下顺序包含周期信息:计数、范围、平均值、初始样本索引和最终样本索引。看到算法了一个例子。如果指定采样率、时间间隔或时间值向量，则最后两列c包含初始和最终循环时间。如果你叫rainflow使用作为输入的时间表，那么最后两列以秒为单位表示初始和最终循环时间。

雨流矩阵。行的行R M对应周期范围，列对应周期平均值。

直方图箱边缘，作为向量返回。RMR.和rmm.的行和列的bin边缘R M,分别。

逆转线性指标，作为向量返回。

算法

疲劳分析研究如何损坏在对压力周期性变化进行周期性变化的物体中积累。打破对象所需的周期数取决于循环幅度。宽带输入励磁包含各种幅度的循环，并且物体中的滞后存在具有完全或部分地嵌套在他人内的一些循环。雨流量计数估计作为循环幅度的函数的负载变化循环次数。

最初,rainflow将加载历史记录转换为逆转．反转是指负载变化符号的局部最小值和最大值。该函数通过考虑序列的一个移动参考点来计数周期，Z，以及具有以下特征的移动有序三点子集:

  1. 第一和第二点是集体称为Y．

  2. 第二和第三点是统称的X．

  3. 同时X和Y，该点以早先及以后的时间分类，但不一定在逆转序列中连续。

  4. 的范围的X,用r（X），是第一点的幅度与第二点的幅度之间的差异的绝对值。定义r（Y）是类似的。

的rainflow算法如下:

最后，该功能收集不同的循环和半循环，并制订它们的范围，其方式和它们开始和结束的点。然后可以使用该信息来产生周期的直方图。

考虑以下逆转序列：

步 Z 逆转 三个逆转？ Y r（y） X r（x） (X) < r (Y) ? 在Y Z ? 行动
1 一个 一个，B，C 是的 AB 3. 公元前 4 不 是的

  1. 数数AB作为½周期。

  2. 丢弃一个．

  3. 集Z至B．
2 B B，C 不 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 读D．
3. B B，C，D 是的 公元前 4 CD 8 不 是的

  1. 数数公元前作为½周期。

  2. 丢弃B．

  3. 集Z至C．
4 C C，D 不 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 读E．
5 C C，D，E 是的 CD 8 德 6 是的 - - - - - - 读F．
6 C C，D，E，F 是的 德 6 英孚 4 是的 - - - - - - 读G．
7 C C，D，E，F，G 是的 英孚 4 成品 7 不 不

  1. 数数英孚作为一个循环。

  2. 丢弃E和F．
8 C C，D，G 是的 CD 8 DG 9 不 是的

  1. 数数CD作为½周期。

  2. 丢弃C．

  3. 集Z至D．
9 D D，G 不 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 读H．
10. D D，G，H 是的 DG 9 “大酒店” 8 是的 - - - - - - 读J．
11. D D，G，H，J 是的 “大酒店” 8 沪江 7 是的 - - - - - - 读K．
12. D D，G，H，J，K 是的 沪江 7 JK 4 是的 - - - - - - 读l．
13. D D，G，H，J，K，l 是的 JK 4 吉隆坡 3. 是的 - - - - - - 读米．
14. D D，G，H，J，K，l，米 是的 吉隆坡 3. LM 5 不 不

  1. 数数吉隆坡作为一个循环。

  2. 丢弃K和l．
15. D D，G，H，J，米 是的 沪江 7 JM 5 是的 - - - - - - 读N．
16. D D，G，H，J，米，N 是的 JM 5 m 1 是的 - - - - - - 读P．
17. D D，G，H，J，米，N，P 是的 m 1 NP. 4 不 不

  1. 数数m作为一个循环。

  2. 丢弃米和N．
18. D D，G，H，J，P 是的 沪江 7 摩根大通 9 不 不

  1. 数数沪江作为一个循环。

  2. 丢弃H和J．
19. D D，G，P 是的 DG 9 全科医生 10. 不 是的

  1. 数数DG作为½周期。

  2. 丢弃D．

  3. 集Z至G．
20. G G，P 退出数据 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

数数全科医生作为½周期。

现在收集结果。

循环计数 范围 吝啬的 开始 结束
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

将此与运行结果进行比较rainflow在序列上：

Q =雨流程（[ -  2 1 -3 5 -1 3 -4 4 -3 1 -2 3 2 6]）
Q = 0.5000 3.0000 -0.5000 3.0000 2.0000 0.5000 4.0000 -1.000 2.0000 3.0000 4.0000 4.0000 5.0000 6.0000 0.5000 8.000 3.0000 4.0000 3.0000 0.5000 10.0000 11.0000 1.0000 1.0000 2.5000 12.0000 13.0000 1.0000 7.0000 0.5000 8.0000 9.000 0.5000 9.0000 0.5000 4.0000 7.0000 0.5000 10.0000 1.0000 7.0000 14.0000

参考

[1] ASTM E1049-85(2017)，“疲劳分析中的循环计数标准规程”。西康肖霍肯，美国:ASTM国际，2011，https://www.astm.org/cgi-bin/resolver.cgi?E1049．

扩展能力

另请参阅

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介绍了R2017b

信号处理工具箱文档
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用matlab开发5g

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