在传统变速箱行业以及当今新能源产业中，载荷谱作为评估零部件及整车疲劳强度的关键一环，起到了举足轻重的作用
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· 载荷谱决定了零部件的设计强度，准确的载荷谱设计可以使零部件做到极致重量、极致成本，在生产设计端就领先竞争对手 -
· 通过载荷谱的压缩、强化，能在台架上实现稳态加载试验，既还原实际工况的载荷特征，又降低试验成本、缩短开发周期，保障电驱系统的可靠性
雨流计数法
雨流计数法的核心思想是将复杂的随机载荷时间历程分解为一系列完整的应力循环。
这种方法得名于其模拟雨水在屋顶瓦片流动的物理过程，通过识别封闭的应力-应变迟滞环，为疲劳损伤计算提供清晰的输入。
准备条件为
1） 数据清洗，将波峰和波谷定义好
2） 将时序曲线翻转90°，时间坐标轴竖直向下，开始图形化计数
3） 对于程序辅助计数，采用4点法计数
图形计数方法
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· 想象有白色的小水滴从初始位置向下走，每次碰到比初始高（或低）的屋檐就会滑下，如图所示意，最终的应力范围就是15-（-14）=29 -
· 想象有绿色的小水滴从初始位置向下走，还没到下一个峰就碰到了之前的白色水滴，则该处计数终止，应力循环只是11-（-9）=20
以下为图示过程的计数统计
4点法计数
雨流计数的4 点法是一种用于疲劳载荷谱分析的计数方法，核心是通过连续 4 个峰谷点判断并提取载荷循环。
从载荷时间历程的峰谷点序列中，选取连续4个点（记为A、B、C、D），判断中间两点（B、C）的应力范围是否被首尾两点（A、D）的应力范围“包含”（即
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· 若满足：则B、C构成一个完整载荷循环，计数后从序列中删除B、C，剩余点重新拼接后继续分析 -
· 若不满足：则跳过这组四点，分析下一组连续四点 -
· 重复上述步骤后，若剩余无法再提取循环的“骨架”（残差序列），需将多段残差首尾拼接后再次计数（避免遗漏大载荷循环） -
· 最终无法构成完整循环的相邻点，记为0.5个循环
范围-均值图：载荷特征的专业表征
范围-均值图是疲劳分析中最重要的专业可视化工具，其中
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· 横轴：载荷范围 ，表征循环的剧烈程度 -
· 纵轴：载荷均值 ，反映平均应力水平
计算出扭矩循环矩阵图后可以用Minor理论对零件损伤进行预估
损伤机制诊断
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· 高范围区域：即使均值较低，大范围循环也会造成显著损伤，主导裂纹扩展 -
· 高均值区域：影响材料的平均应力水平，改变疲劳极限，影响裂纹萌生
设计指导功能
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· 危险区域识别：右上象限（高范围+高均值）代表最危险的载荷工况 -
· 安全区域确认：左下象限（低范围+低均值）相对安全，对损伤贡献有限 -
· 载荷谱验证：检查载荷分布是否符合设计预期
质量控制应用
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· 识别异常的载荷模式或测量误差 -
· 验证试验载荷谱的合理性 -
· 对比不同工况下载荷特征的差异
Miner线性累积损伤理论
其中为第种载荷水平的实际循环次数，为该载荷水平下的疲劳寿命
基本假设
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· 各应力循环造成的损伤可线性叠加 -
· 载荷顺序效应可忽略 -
· 不同应力水平下的损伤发展相互独立
材料SN曲线与寿命预测
典型结构钢的SN曲线数据呈现明显的对数线性关系：
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· 高应力区（循环）：斜率较陡，寿命对应力敏感 -
· 低应力区（循环）：接近疲劳极限，寿命显著延长
寿命预测流程
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· 应力寿命匹配：通过插值在SN曲线上查找各载荷水平对应的疲劳寿命 -
· 损伤计算：按Miner规则计算各循环类型的损伤贡献 -
· 寿命预测：基于总损伤度预测破坏循环次数或剩余寿命