Подсчет дождя для анализа усталости
rainflow(___)
без выходных аргументов графики загружают реверсы и гистограмму радужной матрицы на текущей фигуре.
Анализ усталости изучает, как ущерб накапливается у объекта, подвергающегося циклическим изменениям напряжения. Количество циклов, необходимых для разрыва объекта, зависит от амплитуды цикла. Широкополосное входное возбуждение содержит циклы различной амплитуды, и наличие гистерезиса в объекте имеет эффект вложения одних циклов в другие, полностью или частично. Подсчет радужного потока оценивает количество циклов изменения нагрузки как функцию от амплитуды цикла.
Первоначально, rainflow
превращает историю нагрузок в последовательность сторнирования. Разворот - это локальные минимумы и максимумы, где нагрузка изменяет знак. Функция отсчитывает циклы, принимая во внимание движущуюся контрольную точку последовательности, Z, и движущуюся трехточечную подмножество с этими характеристиками:
Первая и вторая точки в совокупности называются Y.
Вторая и третья точки в совокупности называются X.
В обоих X и Y точки сортируются от более ранних до более поздних во времени, но не обязательно являются последовательными в обратной последовательности.
Область значений X, обозначенный r (X), является абсолютным значением различия между амплитудой первой точки и амплитудой второй точки. Определение r (Y) аналогично.
rainflow
алгоритм следующий:
В конце функция собирает различные циклы и полупериоды и сводит их области значений, их средства и точки, в которых они начинаются и заканчиваются. Эта информация может затем использоваться, чтобы создать гистограмму циклов.
Примите во внимание следующую последовательность обращения:
Шаг | Z | Аннулирования | Три сторнирования? | Y | r (Y) | X | r (X) | r (X) < r (Y)? | Z в Y? | Действия |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | A | A, B, C | Да | AB | 3 | До н.э | 4 | Нет | Да |
|
2 | B | B, C | Нет | — | — | — | — | — | — | Чтение Д. |
3 | B | B, C, D | Да | До н.э | 4 | CD | 8 | Нет | Да |
|
4 | C | C, D | Нет | — | — | — | — | — | — | Чтение Е. |
5 | C | C, D, E | Да | CD | 8 | DE | 6 | Да | — | Чтение Ф. |
6 | C | C, D, E, F | Да | DE | 6 | EF | 4 | Да | — | Чтение Г. |
7 | C | C, D, E, F, G | Да | EF | 4 | FG | 7 | Нет | Нет |
|
8 | C | C, D, G | Да | CD | 8 | DG | 9 | Нет | Да |
|
9 | D | D, G | Нет | — | — | — | — | — | — | Чтение Н. |
10 | D | D, G, H | Да | DG | 9 | GH | 8 | Да | — | Прочитайте Дж. |
11 | D | D, G, H, J | Да | GH | 8 | HJ | 7 | Да | — | Читайте К. |
12 | D | D, G, H, J, K | Да | HJ | 7 | JK | 4 | Да | — | Чтение Л. |
13 | D | D, G, H, J, K, L | Да | JK | 4 | KL | 3 | Да | — | Чтение М. |
14 | D | D, G, H, J, K, L, M | Да | KL | 3 | LM | 5 | Нет | Нет |
|
15 | D | D, G, H, J, M | Да | HJ | 7 | JM | 5 | Да | — | Прочитайте Н. |
16 | D | D, G, H, J, M, N | Да | JM | 5 | MN | 1 | Да | — | Чтение П. |
17 | D | D, G, H, J, M, N, P | Да | MN | 1 | NP | 4 | Нет | Нет |
|
18 | D | D, G, H, J, P | Да | HJ | 7 | МИРОВОЙ СУДЬЯ | 9 | Нет | Нет |
|
19 | D | D, G, P | Да | DG | 9 | GP | 10 | Нет | Да |
|
20 | G | G, P | За пределами данных | — | — | — | — | — | — |
Отсчитывайте GP как ½ цикл. |
Теперь соберите результаты.
Количество циклов | Область значений | Средний | Начать | Конец |
---|---|---|---|---|
½ | 3 | –0.5 | A | 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 | M | N |
1 | 7 | 0.5 | H | J |
½ | 9 | 0.5 | D | G |
½ | 10 | 1 | G | P |
Сравните это с результатом выполнения rainflow
на последовательности:
q = rainflow([-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 0.5000 4.0000 -1.0000 2.0000 3.0000 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 1.0000 2.5000 12.0000 13.0000 1.0000 7.0000 0.5000 8.0000 9.0000 0.5000 9.0000 0.5000 4.0000 7.0000 0.5000 10.0000 1.0000 7.0000 14.0000
[1] ASTM E1049-85 (2017), «Стандартные практики для подсчета циклов при анализе усталости». Западный Консхохокен, Пенсильвания: ASTM International, 2011, https://www.astm.org/cgi-bin/resolver.cgi?E1049.