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疲劳分析通常是在时域进行，时域所得损伤是取自对一段随机变化信号的计数，因此通过时域方法获得的损伤本身就是一个随机变量，无法避免对所得的损伤结果进行统计推断。随机动态应力，在时域内需要很长的信号记录才能准确地描述随机响应，同时处理长的时域信号非常困难，用来进行疲劳分析的频域信号采样率，只要达到时域信号采样率的1/10就可以得到与用时域信号预测同样精度的结果，频域信号的读取、储存都比时域信号方便。而得到频域功率谱应力信号则较为方便。当系统所受到的载荷信号是随机不确定的时候，我们通常采用随机振动分析的进行疲劳分析。如果高级正态分布激励作用在线性系统上，则输出的激励是不同的随机过程，但是仍然服从另外一个高斯正态分布。其中Dirlik算法的计算结果与试验结果接近，成为基于功率谱密度计算疲劳失效的首选算法，已被大多数商用疲劳分析软件采用。根据窄带随机过程的PSD曲线，我们可以得到它的很多特性，如频率成分和有效值等，窄带随机过程的时间历程类似于振幅和相位随机变化的正弦波。还可以进一步得到其峰值分布的信息，即组成这个过程的一系列正弦波的幅值分布信息。时域疲劳可以通过静应力分析或者模态瞬态法进行分析，其中模态瞬态法一般用于需要考虑共振对疲劳的影响，载荷的加载频率接近系统的共振频率。