Als Rainflow-Zählung oder Rainflowzählverfahren (engl., wörtl. Regenstrom-) wird ein spezielles zweiparametriges Zählverfahren innerhalb der Betriebsfestigkeit bezeichnet. Verwendet wird das Verfahren z. B. in der Automobilindustrie bei der betriebsfesten Auslegung von Bauteilen, die zyklischen und unregelmäßigen Erschütterungen durch die Straße ausgesetzt sind (z. B. Abgasanlagen).
Die englische Bezeichnung Rainflow leitet sich ab von einer anschaulichen Erklärung der Zählmethode mit Regenwasserflüssen über Pagodendächer.
mini|Oben die Umkehrpunkte der Beanspruchung über der Zeit (um 90° gekippt), unten der entsprechende Verlauf im Spannungs-Dehnungs-Diagramm Charakteristisch für das Verfahren ist die Umwandlung einer Beanspruchungs-Zeit-Folge (in nebenstehender Abb. oben) in eine Folge klassierter Umkehrpunkte und die anschließende Zählung von geschlossenen Hysteresen als definiertes Schädigungs-Fundamentalereignis. Die geschlossenen Hysteresen entstehen durch plastische Verformungen im Werkstoff und können im Spannungs-Dehnungs-Diagramm (in der Abb. unten) veranschaulicht werden. Da das Verfahren zweiparametrig ist, erlaubt es eine eindeutige Rücktransformation von Mittelwerten und Amplituden.
Zur graphischen Auswertung wird die über der Zeitachse aufgetragene Darstellung der Umkehrpunkte der Belastung um 90° nach rechts gedreht.
Halbschleife oder Halbhysterese wird der Bereich genannt, den das „Regenwasser“ von seinem Startpunkt, einem Umkehrpunkt, bis zu seinem definierten Ende fließt. Die Analyse erfolgt dabei in zeitlicher Reihenfolge zuerst für alle Maxima, dann für alle Minima entsprechend folgender Regeln.
Regeln beim Auswerten der Zyklen Insgesamt gibt es drei Hauptregeln, um eine Rainflow-Zählung visuell anhand eines Zyklendiagramms auszuwerten: Halbschleife oder Halbhysterese endet am Ende der Zeitreihe. Halbschleife oder Halbhysterese endet, wenn sie auf eine andere Halbschleife trifft, die zu einem früheren Zeitpunkt gestartet ist. Halbschleife oder Halbhysterese endet, wenn gegenüber liegender Umkehrpunkt größer (oder gleich) ist als der Startwert der betrachteten Halbschleife.
Literatur
Siehe auch Bereichspaar- und Mittelwertzählung
Kategorie:Betriebsfestigkeit