雨流计数法的matlab实现

文章目录

一.雨流计数法原理及程序框图
- 1.雨流计数法程序的原理
- 2.程序框图
二.matlab程序
三.运行结果

本文内容：
（1）雨流计数法的程序原理
（2）matlab程序
（3）实现效果：显示出路径，以及均值和变程等信息。

一.雨流计数法原理及程序框图

1.雨流计数法程序的原理

2.程序框图

二.matlab程序

clear;clc
fprintf('三点法\n')
tic
%%有三种获取待处理数据的形式
%% （1）随机生成载荷。取样范围-30到30共50个点。
Load=randi([-30,30],50,1);Load=Load.';%%（2）可以处理表格数据，表格里面放一行数据即可
%Load=xlsread('文件.xlsx');%%（3）直接处理行矩阵内的数据
%Load=[5,-1,3,-4,4,-2,1,-3,0,-2];subplot(2,2,1);
x=1:1:length(Load);
plot(x,Load);
title('原始数据');Load1=Load;
Load2=Load;
L3=length(Load2);
%去除除了峰谷之外的数据
m1=L3;
for i=2:1:m1-1if Load2(i-1)<=Load2(i)&&Load2(i)<=Load2(i+1)%斜率大于零Load1(i)=NaN;else if Load2(i-1)>=Load2(i)&&Load2(i)>=Load2(i+1)%斜率小于零Load1(i)=NaN;endend
end
Load1(isnan(Load1))=[];%删除非峰谷的点
%对载荷时间历程再造，使从最大（小）值拆开，前后拼接，使从最值开始最值结束
[b,c]=max(Load1);
n1=length(Load1);
B1=Load1(c:n1);
B2=Load1(1:c);
Load1=[B1,B2];
%再只留波峰波谷，防止拼接处出现不合理的数据
Load2=Load1;
m1=length(Load1);
for i=2:1:m1-1if Load2(i-1)<Load2(i)&&Load2(i)<Load2(i+1)Load1(i)=NaN;elseif Load2(i-1)>Load2(i)&&Load2(i)>Load2(i+1)Load1(i)=NaN;end
end
Load1(isnan(Load1))=[];subplot(2,2,2);
x=1:1:length(Load1);
plot(x,Load1);
title('波峰波谷数据');%把数据以坐标的形式放到二维数组
a=zeros(2,length(Load1));
for i=1:length(Load1)
a(1,i)=i;%表示存储的第几个数据
a(2,i)=Load1(i);%存储的数据值
endAmplitude=[];%存幅度值
Mean=[];%存均值%雨流计数法
%b1={a(1,1);a(2,1)};
b1=[a(1,1),a(1,2);a(2,1),a(2,2)];
a(:,1)=[];%删除原数据第一个点
a(:,1)=[];%删除原数据第二个点i=3;
n=2;%提取到b1的点数目
k=length(a(1,:));
while length(a(1,:))>=1if(n<3&&length(a(1,:))>=1)b1=[b1 [a(1,1);a(2,1)]];%读入数据a(:,1)=[];%删除原数据点n=n+1;if(n>=3)m=length(b1(1,:))-2;Y=abs(b1(2,m)-b1(2,m+1));X=abs(b1(2,m+2)-b1(2,m+1));if(X>=Y)Amplitude=[Amplitude abs(b1(2,m)-b1(2,m+1))];%存幅度值Mean=[Mean (b1(2,m)+b1(2,m+1))/2];%存均值fprintf('循环路径:(%d,%d)->(%d,%d) 变程：%d  均值：%.2f\n',b1(1,m),b1(2,m),b1(1,m+1),b1(2,m+1),abs(b1(2,m)-b1(2,m+1)),(b1(2,m)+b1(2,m+1))/2);b1(:,m)=[];%删除处理过的数据三个点中第一个点b1(:,m)=[];%删除处理过的数据三个点中第二个点n=n-2;elsen=n-1;continue;endelsecontinue;endelsecontinue;end
end%处理提取到b1的剩余数据
while length(b1(1,:))>=3m=length(b1(1,:))-2;Y=abs(b1(2,m)-b1(2,m+1));X=abs(b1(2,m+2)-b1(2,m+1));if(X>=Y)Amplitude=[Amplitude abs(b1(2,m)-b1(2,m+1))];%存幅度值Mean=[Mean (b1(2,m)+b1(2,m+1))/2];%存均值fprintf('循环路径2:(%d,%d)->(%d,%d) 变程：%d  均值：%.2f\n',b1(1,m),b1(2,m),b1(1,m+1),b1(2,m+1),abs(b1(2,m)-b1(2,m+1)),(b1(2,m)+b1(2,m+1))/2);b1(:,m)=[];%删除处理过的数据三个点中第一个点b1(:,m)=[];%删除处理过的数据三个点中第二个点end
endsubplot(2,2,3);
x=1:1:length(Amplitude);
plot(x,Amplitude);
title('变程');subplot(2,2,4);
x=1:1:length(Mean);
plot(x,Mean);
title('均值');toc

三.运行结果

程序运行效果：

这是路径，也就是雨流计数法结果。

下图是一些其他可能有用的数据包括：波峰波谷数据以及均值、变程数据。

程序源码下载-github
参考资料：
(1)《疲劳与断裂》陈传尧华中科技大学出版社
(2)https://blog.csdn.net/weixin_47693142/article/details/116660707

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