Re: Rainflow-Klassierung

Liebe Expertinnen und Experten,

sehr oft habe ich schon den Begriff Rainflow-Klassierung
gelesen.
Könnt ihr mir eine kurze prägnante Erklärung geben?
Vielleicht auch erklären, wozu man das braucht.

Thema: Betriebsfestigkeit und Lebensdauerbestimmung.

Die einfachsten Versuchsdaten zur Lebensdauerbestimmung stammen aus Wöhler-Versuchen, bei dem mit konstanter Amplituden und konstanter Mittelspannung eine Probe bis zum Bruch schwingend belastet wird. Ergebnis ist die ertragene Schwingspielzahl. Viele Versuche mit jeweils anderen Amplituden ergeben aufgetragen die Wöhler-Linie (x-Achse = Schwingspielzahl bis Bruch, y-Achse = Lastamplitude).

Um für die realen Belastungen bei sich ändernden Lastamplituden und sich ändernden Mittelspannungen eine Lebensdaueraussagen für reale Bauteile treffen zu können wird z.B. die sogenannte Miner-Regel für die Berechnung verwendet. Sie geht von einer Teilschädigung der einzelnen Schwingamplituden aus. Die Teilschädigungen der unterschiedlichen Schwingamplituden werden summiert.
Um diese Berechnung durchführen zu können muss das reale Belastungsspektrum aufgenommen und ausgewertet werden.

Die Rainflow-Klassierung zählt dabei zu den zweiparametrigen Zählverfahren zur Aufnahme von Lastfolgen.

Mit dem Verfahren werden die Amplituden und die Mittelwerte von Belastungszyklen aufgenommen. Das Verfahren hat seinen Namen aus der graphischen Veranschaulichung der Klassierung.
X-Achse Horizontal : Dehnung
y-Achse senkrecht nach unten: Zeitliche Abfolge der Belastung.
Gezählt und aufgenommen werden jetzt die Zyklen welche "von Regentropfen" beim Abwärtsfliessen über den Graphen getroffen werden. (Zum verstehen hilft das Aufmalen einer beliebigen Belastungsfolge.) Halbe Schwingzyklen werden also erst gezählt wenn der zugehörige andere Halbschwingzyklus auftritt.
Daraus kann man nun die Amplitude und die Mittelspannung jedes zusammengehörende Schwingspieles erkennen und für die
weitere Berechnung aufbereiten.

Grüße

Hermann.