[发明专利]一种基于极值窗口的疲劳监测计数方法

摘要

本发明公开了一种基于极值窗口的疲劳监测计数方法，涉及多轴疲劳强度理论领域，将传统雨流计数法的计数对象由单个时间点的等效应力极值点扩展为包含若干时间点的极值窗口，将考虑等效应力的传统雨流计数过程变为同时考虑多轴变幅载荷历程的六向应力数据的三维雨流计数过程，本发明提出了全新的循环幅值确定方法、应力极值点排除方法和极值窗口的应力历程重排检查方法及其公式，在计算每个循环幅值时，引入极值窗口以充分考虑多轴应力状态下各向应力间存在的相位差，使采用等效应力合成的传统雨流计数方法变为同时考虑六向应力的三维雨流计数方法。本发明引入了极值窗口，可同时考虑六向应力，使得多轴载荷历程的循环计数结果更为准确可靠。

主权项

1.一种基于极值窗口的疲劳监测计数方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)：读取多轴变幅载荷历程，包括每一时间点下的六向应力分量；步骤2)：筛选关键极值点S(k)；2.1)：略去小于应力幅阈值δt的应力循环以缩小关键极值点的筛选范围，所述应力幅阈值由公式(1)确定：δt＝2×P×Se                     (1)其中，Se是对应材料的疲劳极限，P是根据要求设置的疲劳筛选百分数；2.2)：依次比较应力历程中两时间点间的应力幅值σI(i,j)，找到拐点，将之定义为关键极值点S(k),k＝1,2,..p,v,..n；步骤3)：以关键极值点S(k)为基准，向前向后扫描附近的应力数据，将单个极值点扩展为包含若干点的极值窗口P(k)，要求窗口内任意两时间点之间的应力幅值小于应力幅阈值的一半；步骤4)：基于关键极值点S(k)进行多轴雨流计数；4.1)：筛选出关键极值点S(k)中，应力幅值最大的关键极值点对[S(p),S(v)]，令S(p)作为载荷历程的起点，将待计数的应力历史重新排列；4.2)：比较重排后的极值点序列在连接处应力幅值的大小关系，通过删减若干点使新的应力历程平滑过渡；4.3)：基于极值窗口中关键极值点间的应力幅值σI(i,j)，应用三点法对重新排列的载荷历程进行循环计数配对；步骤5)：在计数完成后的每组配对中，计算配对极值窗口P(k)内所有极值点间的应力幅值，将产生最大应力幅值的极值点对作为最终的极值点配对；步骤6)：得到输入应力历程下应力极值点配对结果与相应的应力幅值，以及循环圈数。