在线监测机电设备印刷电路板在振动载荷作用下的振幅、应变,可实现对PCB分层、焊点断裂、焊点脱落等失效的预测,是保障设备正常运行的关键技术基础之一。基于PCB振动速度与动态应变的数学关系,提出了一种PCB动态应变计算与监测方法。根据Timoshenko薄板应变计算模型,推导出基于振动速度的固支PCB受振动载荷作用时的振幅、应变计算公式;通过实验测得PCB的振动速度和动态应变;利用监测的振动速度数据和推导出的应变计算公式,计算出动态应变并与应变实测结果进行对比分析,结果验证了利用该方法的有效性,为实现PCB分层、焊点断裂、焊点脱落等失效预测提供了技术支撑。

以2.5MW风电齿轮箱高速轴轴承为研究对象,对变载荷条件下的轴承疲劳寿命进行了预测。首先对风场实测的齿轮箱输入端离散载荷谱做进一步统计分析处理,得到了更精确的连续载荷谱;其次运用修正的Miner疲劳累积损伤理论建立了风电齿轮箱轴承的疲劳寿命计算模型;最后在对齿轮箱进行受力分析的基础上,结合蒙特卡洛抽样法对高速轴轴承疲劳寿命作了分析计算。