通俗易懂的雨流计数法

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概述

了解振动疲劳中最常用的雨流计数法，包含基本概念、基本流程。理想载荷的情况下，可以直接计算出（或直接计算或通过修正获得）平均应力、应力振幅，然后查表S-N获取循环次数的结果。但实际工程中，结构受到的载荷是极为复杂的，并不是恒定幅值载荷，那么该如何评估其疲劳寿命呢？雨流计数法就出现了~

基本概念

将不规则的、随机的“载荷-时间”历程，转化为一系列载荷循环的方法。将复杂的变幅加载历程，简化为一组离散且简单的横幅加载过程的方法。

一般宽泛所说的“雨流计数法”属于循环计数法的一种，更具体地，一般指“三点/四点循环雨流计数法”。

载荷随时间变化的载荷谱。以时间为横轴、载荷为纵轴，给出载荷随时间变化的曲线，又称为“载荷-时间”历程曲线。其中，相邻峰、谷载荷值的插值，称为载荷范围。

雨流计数法建立在对封闭的应力-应变迟滞回线逐个计数的基础上，能够比较全面的反应随机载荷的全过程。由载荷-时间历程得到的应力-应变迟滞回线与造成的疲劳损伤是等效的，因此可以反应材料的应力-应变行为。

由随机载荷谱中选取适于雨流计数的最大峰或谷起止段，作为计数典型段有时则需要对整个随机载荷谱进行再造重排，修改后的曲线作为典型段。

将载荷谱历程曲线顺时针旋转90度。
将载荷历程看作多层屋顶，假想有雨滴沿最大峰或谷处开始往下流。若有下层屋顶遮挡，则下落至遮挡屋顶继续下落;若没有下层屋顶遮挡，雨滴改变方向，下流至端点。

记录雨滴流过路径的最大峰、谷值，作为一个完整的循环。
删除雨滴已经流过的部分，对余下路径重复上述的雨流计数，直至历程无剩余。

下面是一个典型的实例：

这样就将复杂的载荷过程简化为我们熟悉的应力范围、应力幅值对象，可以继续利用恒定幅值载荷的方式处理了。对应的内容后续也将会以视频的方式更新到B站，欢迎关注B站账号CAT优化工具包~

来源：兵哥讲力学

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首次发布时间：2026-08-13

最近编辑：15天前

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