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本发明公开了非线性结构零件损伤循环计数方法及其疲劳寿命分析方法，属于零件疲劳寿命分析领域，其解决了现有非线性结构零件在多轴随机载荷下无法预测其疲劳寿命的问题。本发明的循环计数方法包括：1)采集多轴随机载荷并建立载荷谱；2)对载荷谱逐点进行采样，形成一个包含方向和大小的载荷空间矢量；3)建立空间坐标系，将步骤2)中载荷空间矢量归并到等角度间隔的若干个方向，在各个方向按矢量的时间顺序形成该方向上的单轴载荷谱；4)计算步骤3)中单轴载荷谱下的主应变或主应力，形成应变谱或者应力谱；6)对步骤5)中应变谱或应力谱进行循环计数。本发明能够准确预测非线性结构零件在多轴随机载荷下的疲劳寿命，分析效率高。