前言

全功能单向或疲劳滞回环分析程序（Uniaxial or fatigue Hysteresis Loop Analysis）UFHLA 已更新到 V 2.7，更新日期为 2025 年 10月 05 日。对于已经使用该软件的小伙伴，可以联系我进行免费更新。您可以在百度、必应等上搜索 何小藤的博客，上面有详细的帮助文档、联系方式等。注意：请注意认清骗子行为！骗子不会提供售后服务，也不会向您介绍软件功能。我的售后服务仅通过微♥进行，注册前请务必添加，以确保售后支持，售后服务包括解答与软件相关的任何问题。

软件简介

UFHLA（全功能单向或疲劳滞回环分析程序）主要用于处理单向往复循环加载及疲劳滞回环分析，当前已更新至V2.7版本，支持按荷载/位移、正弦/余弦方式准确快速的拆分滞回曲线，输出每圈滞回环信息，通过2种阻尼比计算方法、3种可实时查看区域的滞回环面积算法，计算耗散能、弹性应变能等10余项评价指标，还可自定义加卸载段弹性模量起始点与循环加载起止点；其超千万级数据处理能力突出（绘图仅需几秒且流畅缩放平移），远超同类软件，同时支持TXT/CSV/XLS/XLSX格式导入导出、4种曲线平滑、停顿点删除、GIF动图制作（自定义样式）及矢量图保存，软件为绿色免安装版，适配Windows系统，后续提供免费更新、专业微信售后答疑及定制化需求支持。

特别注意：由于各项指标的计算方法尚未统一，因此建议购买前务必确认指标计算公式是否符合您的需求；其余功能（如将滞回曲线拆分为滞回环、曲线平滑等）均为通用功能。

软件功能

注册须知

该软件是绿色版，无需安装，只需单击即可运行，无需依赖 Matlab 插件或其他辅助平台，软件只支持Windows 系统。同时，为了使用软件，您需要进行注册，并将其绑定到您的电脑上，以保证软件的有效性，离线激活，一个激活码仅能激活一台设备，设备标识是获取的硬件信息，重装系统、重装软件、更换硬盘不影响使用，不支持更换电脑，授权直到硬件损坏，当前价格为单个激活码售价。

何小藤致力于提供通用免费更新和免费升级的服务，感谢您一直以来的支持。

更新日志

软件界面

参数计算公式、参考文献

单位

软件没有对单位进行处理，需要根据导入数据的单位自行进行计算。注：若导入的是应力应变数据，应变数据单位应为 1，即绝对数值的应变，而不是百分比形变 (%) 或者微应变 (με)，否则计算出来的数据也是带有百分比的或放大了一百万倍的数据。
例：如果输入的数据第一列为应变ε（单位 1），第二列为应力σ（单位 Pa, 1 Pa=1 N/m²），能量单位：J, $1,\mathrm{J} = 1,\mathrm{N} \cdot \mathrm{m}$
滞回环面积单位=应变×应力=ε×σ=1×Pa=1 N/m ²=J/m ³

滞回环面积的计算

查阅大量文献发现，不同学者对于滞回环面积的计算方法不同，有两种情况：

1. 计算曲线与 x 轴围成的封闭曲线的面积（邓华锋等^[1]，张媛等^[2]）；
2. 计算应力下限围成的封闭曲线面积（郝建平等^[3]）。
   为考虑通用性，软件支持三种滞回环面积计算方法：

方法 1：支持计算与 x 轴坐标轴围成的面积，这也是软件默认的方法（采用这种方法的居多）；

方法 2：计算指定的与 x 轴平行的任意直线的面积 (相当于方法 1 的扩展，适用性更强)

方法 3：计算滞回环下限围成的面积

注：对于正弦加载，其滞回环是封闭的，不需要设置计算方法。

阻尼比

根据《水电水利工程土工试验规程》^[4]，阻尼比及动弹性模量的计算公式可以参考下式，阻尼比的详细推导过程可见《土动力学》第 297 页 6.3.3 节^[5]。

软件内置两种阻尼比计算方法：

• 规范公式法（A 为滞回圈面积，A_s 为三角形面积）
  $$ \lambda = A / (4\pi A_{s}) $$
• 能量耗散法
  能量耗散法计算阻尼比定义：第 i 个滞回环的耗散能与弹性应变能的比值再除以π，参考 蒋长宝等^{[6] [7]}的论文。
  $$
  \lambda = \frac{U_{di}}{\pi U_{ei}}
  $$

动弹性模量计算

对于正弦加载的曲线，其滞回环一圈的定义可参考 肖建清等^[8]，对于余弦加载的曲线，其滞回环一圈的定义可参考 赵子仪等^[9] ，其动弹性模量的计算如图所示。

正常情况下，一圈滞回环的应只有一个峰值点和谷值点，但是由于非线性滞后的原因，会造成一圈滞回环存在两个峰值点（位移峰值点 2’、荷载峰值点 6’）和两个谷值点（位移谷值点 4’、荷载谷值点 7’），如下图所示。在计算动弹性模量时，应采用虚拟峰值点：（2’点的位移，6’点的荷载）和虚拟谷值点（4’点的位移，7’点的荷载）的斜率。
即动弹性模量：

$$E_{\text{d}} = \frac{\sigma_{\text{dmax}}}{\varepsilon_{\text{dmax}}} = \frac{\sigma_{6’} - \sigma_{7’}}{\varepsilon_{2’} - \varepsilon_{4’}}$$

三角形面积计算

确定了一圈滞回环后，对于正弦加载曲线，其三角形面积与规范保持一致；对于余弦加载曲线，其三角形面积也应与规范一致^[10]。

耗能比计算

参考 杨小彬等^[11] 论文，耗能比，表征单次循环加卸载下，耗散能占总输入能量的比例，第 i 次循环加卸载耗能比可表示为：
$$\eta = 1 - \frac{U_e}{U}$$
其中，U_e 为单位体积岩样弹性应变能，U 为输入能。

输入能、耗散能、弹性应变能

输入能 U=耗散能 U_d+弹性应变能 U_e
图中黄色部分面积即为弹性应变能，绿色部分面积即为耗散能，也即滞回环面积。下面的这些参考文献中均有相关的描述^{[12][13][14][15]}。

加载、卸载段弹性模量的计算

加载、卸载段弹性模量的计算，每篇论文的取值起点和终点的值各不相同，例如 袁和川等 ^[16]取加载或卸载起点为初始点，以各级加载或卸载的目标上限应力值的 50%所对应的应力为终点；杨圣奇等^[17] 则将循环峰值应力值的３0％作为每个循环加载阶段近似线性段的起点，近似线性段的终点为循环峰值应力值的 7０％，确保弹性模量的近似线性段的起点和终点处于加载和卸载阶段。即从滞回环加载段截取峰值应力的 30%-70%的两点之间的斜率为加载段弹性模量，卸载段同理。
因此，考虑到通用性，软件支持自定义设置加载、卸载段的起点和终点和终点。

软件操作

绘图区域交互操作

在绘图区域，您可以使用以下操作方式：

1. 通过鼠标滚轮上下滑动来缩放视图
   

2. 按住鼠标滚轮可拖动视图
   

3. 按住鼠标右键拖动可调整坐标轴缩放比例
   

4. 单击鼠标右键可打开右键菜单，选择"框选缩放"选项后，使用鼠标右键进行框选，即可实现局部区域缩放。
   

5. 右键菜单功能
   复制到剪切板：将当前视图复制到剪切板。
   另存为…：将当前视图另存为图片，支持 Png、Jpg、Bmp、Svg(矢量格式)、Webp 格式。
   缩放以适应数据：在当前视图中完整显示曲线。
   右键框选缩放：实现右键框选缩放局部区域曲线。
   右键拖动缩放：实现右键拖动改变视图坐标轴比例。
   帮助：跳转到软件帮助文档。
   分离图例：将绘图区域图例分离为单独的窗体，支持针对绘图区域中的所有曲线进行删除曲线、修改线型、线宽、颜色、标记等操作。
   

数据导入格式

支持 TXT、CSV、XLS、XLSX，软件不会改变输入数据的单位，比如，输入的应变为 1，应力为 Pa，那么滞回环面积的单位则为 J/m ³。
一个文件一条滞回曲线，第一列广义位移、第二列广义荷载，有无标题栏均可。Excel 文件则需放在第一张 sheet 的第一列和第二列。典型文件格式见下图：

导入并设置参数

点击文字"导入文件"，选中需要处理的曲线，可以多选，导入后会显示在文件列表中。导入文件后，先设置分析参数，如曲线的拆解方式、加载制度、滞回环面积计算方法、加卸载段弹性模量起始点设置等。设置完成后，再点击文件列表中需要分析的曲线。

调整峰值界面

设值曲线峰值、谷值

设置好曲线分析参数后，点击文件列表中需要分析的曲线，会自动跳转到调整峰值的界面。
在该界面，用户需要手动框选峰值和谷值，可进行的操作：
检查：检查峰值、谷值是否漏选。
新增：点击该按钮后，则切换到新增峰值或谷值功能，在曲线上框选，会自动新增峰值、谷值。
删除：点击该按钮后，则切换到删除峰值或谷值功能，在曲线上框选，会自动删除峰值、谷值。
清除：点击该按钮后，清除所有已经选择的峰值、谷值。
确认：峰值、谷值选择完毕后，点击确认，进行滞回曲线的拆分分析。
退出：退出调整峰值、谷值界面。

软件中的 峰谷值数量提示 展示框会实时显示这些值的数量。对于单调加载曲线，峰值和谷值的数量差通常应在±1范围内，这有助于判断是否遗漏了峰值或谷值。用户还可以点击 检查 按钮来验证是否存在漏选的峰值或谷值；如果漏选，软件会提示大致的区间，便于用户查找。这种方法对于处理超大数据量的曲线特别有效。

循环加载起止点设置

用户可通过自由设置循环加载的起点与终点，无需手动删除原始数据。选中起点后，图表显示区域将出现一条红色垂直线，用户可通过鼠标拖动调整位置，下方显示的数值即为当前设置的起点。设置终点的操作方式与此类似。

正弦加载设置

基于峰谷值中点的算法，即选取相邻峰值与谷值之间的中点，作为正弦加载曲线一个完整周期中滞回环的起点与终点。

滞回曲线拆解

确定峰值、谷值选择无误后，点击"确认"，曲线就拆解完成了。点击"确认"后，软件会进行检查，是否有漏选，并自动将每一圈曲线加入到曲线列表。
在曲线列表中，单选时可以显示当前曲线的各种指标。多选后，点击绘制曲线，可将多圈曲线绘制出来。
注：在查看滞回环过程中，可以实时调整滞回环面积计算方法、阻尼比计算公式等，数据会实时更新，若觉得拆解方式不对，也可点击调整峰值重新进行拆分。

评价指标查看

同时，点击"评价指标"可以查看当前分析曲线的各项指标，并可以导出数据。

曲线列表操作

曲线列表中, 选中多圈后点击右键，可以删除选中的滞回环，也可以将选中的滞回环数据导出。

删除选中项：将该滞回环从列表中删除。
选中项导出到单文件：将选中项所对应的滞回环数据，导出到一个文件中。
选中项分别导出（各一文件）：将选中项所对应的滞回环数据，分别导出到一个文件中，即每个项一个文件。
所有项分别导出（各一文件)：将曲线列表所有项对应的滞回环数据，分别导出到一个文件中，即每个项一个文件。

停顿删除

删除停顿点数据，一般用于在数据量很大的情况。其中红色点表示要删除的停顿点；点击"曲线对比"按钮，可以观察删除前后的曲线对比。

整体平滑

试验得到的滞回曲线可能存在抖动、噪点，在原始曲线的基础上，可以进行适当的拟合。提供 4 种算法来拟合曲线，每种算法效果不一样，可以自行尝试。右键分离图例后，可单独显示平滑后的曲线。

动图制作

可以用来制作试验和曲线同步变化的加载过程的效果图。支持曲线颜色修改、支持动图速度调节、支持任意二维曲线、支持在图中添加文字、支持修改字体和字号、支持自定义坐标轴标签。

导出数据

• 导出滞回数据
  可将每一圈的数据导出，有两种导出方式，一是点击主界面的"导出滞回数据"，二是在曲线列表中右键导出选中项的滞回数据。导出数据位置位于当前分析曲线文件所在的文件夹。导出数据样式如下，导出的数据将以表格形式呈现，其中所有列标题均为完整名称，请确保查看时列名显示完整，以便准确理解每列数据的含义。

• 导出评价指标数据

在评价指标界面点击"导出"按钮后，导出的数据将以表格形式呈现，其中所有列标题均为完整名称，请确保查看时列名显示完整，以便准确理解每列数据的含义。

结语

为什么不采用算法计算峰值、谷值？这是由于算法无法完全支持所有类型的曲线，并且对于某些曲线，其位移幅度很小，采用算法设置阈值无法实现通用性，很可能导致查找不全。因此，手动拆分是最合理且最准确的方法。

鉴于采用手动拆分机制，UFHLA 全功能单向或疲劳滞回环分析程序得以支持所有类型的加载方式。无论是恒下限加载、变上下限加载，抑或是多阶段加载，均可对其开展精确分析。然而，也因手动拆分这一特性，该程序目前尚无法实现批量分析功能。经软件持续优化，曲线拆分操作现已极为简便。以恒下限加载曲线为例，一般仅需进行两次框选即可完成拆解；针对多级加载曲线，虽可能需多选几次，但整体操作依旧便捷。

自发布以来，UFHLA 全功能单向或疲劳滞回环分析程序历经多次迭代升级，如今已发展成为一款功能完备的专业软件。其计算方法经大量用户实际验证，数据准确性确凿无疑。当然，若用户存有不同见解，可通过自行手算核验，或直接与开发者沟通，以便进一步确认。

该软件具备诸多显著优势，支持免费更新、专业答疑以及定制化服务。软件采用绿色版设计，无需安装，与 Windows 系统具备良好兼容性，这些特性极大地提升了软件的实用性与可靠性。展望未来，何小藤将继续秉持专业、创新的理念，不断完善软件功能，致力于为广大用户提供更为优质、高效的服务。

从专业视角来看，一款出色的软件理应兼具美观的界面与符合用户直觉的操作逻辑。UFHLA 软件恰能满足这一标准，不仅界面设计贴合审美，且功能十分完善，涵盖了常见的各类功能及细节之处。若各位用户在使用过程中遇有任何问题，或产生新的需求，欢迎随时与我们联系，同时衷心感谢大家一直以来的支持与信任！

参考论文

软件获取方式

链接:https://wwrd.lanzoum.com/b031uulsj 密码:68no