[发明专利]一种长时间历程振动信号的雨流计数处理方法

权利要求书

1.一种长时间历程振动信号的雨流计数处理方法，其特征在于：设定将长时间历程振动信号数据分块的判别准则：选择相同振动水平点为分块的选择起点，以分块信号时间长度的2倍为初始时间长度，对数据分块进行傅里叶变换计算，得到数据功率谱密度分布，在各频率点上与振动功率谱误差应小于指定量值；若误差较大，则通过增加振动信号分块长度进行处理；在所述判别准则下，自动建立有效的各数据分块；基于多处理器计算机硬件与软件编程，对满足要求的各振动数据分块进行雨流并行处理，从而得到各数据分块的疲劳分级谱；最后对全部数据分块的各幅值分级的次数计数进行平均计算，获得振动信号的最终雨流计数结果。

2.根据权利要求1所述的一种长时间历程振动信号的雨流计数处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1.获得长时间历程振动信号后，根据所述的对长时间历程振动信号数据分块的判别准则，判断所需分块的个数和分块的起始点；分块起始点要求在相同的振动水平且将分块后的各分块信号长度差控制在10％以内，以分块后分块信号周期对应的2倍为初始信号长度；

步骤2.分别处理每个振动信号数据分块信号，对数据分块进行傅里叶变换，计算其功率谱密度，对比初始信号功率谱密度，判断是否符合在各频率点上与原振动功率谱误差小于指定的判别准则的指定量值；若不符合，逐次增加信号长度并判断是否符合判别准则，每次增加信号长度为数据分块信号的四分之一长度；

步骤3.对载荷进行循环提取：在载荷循环提取时，首先判断首点为峰值还是谷值；若为峰值，则令首点和尾点都为首点和尾点之间的较大值；若为谷值，则令首点和尾点都为首点和尾点之间的较小值；将峰谷值数列X(t)从最大峰值处截开，首尾相接构成新的峰谷值数列X'(t)再进行循环提取；

步骤4.对各数据分块进行并行雨流计数处理：通过可进行并行编程预计算的软件平台Matlab，来实现并行计算的编程；但要求循环中处理的数据不会出现数据的依赖，且循环内部不能出现数据的传递。

3.根据权利要求2所述的一种长时间历程振动信号的雨流计数处理方法，其特征在于，所述的指定量值为3dB。

4.根据权利要求2或3所述的一种长时间历程振动信号的雨流计数处理方法，其特征在于，在步骤2中，所述的对数据分块进行傅里叶变换的过程包括：

对于离散时域信号x_n，数据总数为N，采用以下公式进行离散傅里叶变换：

离散状态下的频率分辨率为Δf，则第k根谱线处的自功率谱密度值为

对比各数据分块功率谱与原振动功率谱在整数频率点上的误差，若均满足小于指定量值3dB要求，则可进行该分块数据的雨流计数处理。