坎贝尔图

坎贝尔图转子分析（坎贝尔图） /title, Spinning simply supported beam !* Parameters lx=8 !length dia=0.2 ! diameter !* /PREP7 ET,1,16 R,1, dia, dia/2 MP,EX,1,2e+11 MP,DENS,1,7800 MP,PRXY,1,0.3 n,1 n,9,lx fill,1,9 e,1,2 egen,8,1,-1 d,1,uy,,,,,uz ! simply supported left end...

转子分析（坎贝尔图） /title, Spinning simply supported beam !* Parameters lx=8 !length dia=0.2 ! diameter !* /PREP7 ET,1,16 R,1, dia, dia/2 MP,EX,1,2e+11 MP,DENS,1,7800 MP,PRXY,1,0.3 n,1 n,9,lx fill,1,9 e,1,2 egen,8,1,-1 d,1,uy,,,,,uz ! simply supported left end d,9,uy,,,,,uz ! simply supported right end d,all,ux ! supress axial motion d,all,rotx ! supress torsion finish !* /SOLU antype,modal ! ! Use the QRDAMP eigensolver, request 8 modes, ! and specify complexeigensolutions modopt,qrdamp,8,,,on !modopt,lanb,8,,,on ! ! Apply Coriolis effect and specify ! stationary referenceframe coriolis,on,,,on ! omega,0. mxpand,8 solve omega,30000. mxpand,8 solve finish !* /POST1 ! Plot Campbell Diagram plcamp,on finish Campbell图主要用于旋转机械设计。它可以在机器运行速度范围内检查机器内部由转动部件产生的各种激振力的频率是否和某些固有频率相吻合，目的是避免共振。它是三维图形的二维表达。横轴是转速，纵轴是固有频率。斜线表示了各种内部激振力，比如1（1X）代表不平衡力，2（2X）代表不对中，10（10X）代表叶片通过频率（在这里我假设叶片数为10）、、、等等。有时候可以将1X、2X、3X、、、顺序全部画出。斜线和固有频率线如果相交，表示可能会发生共振。交点有时用圆圈或方框包围，圆圈或方框的大小表示了共振峰的放大倍数，所以说它是三维图形的二维表达。坎贝尔图是在三维谱图的基础上，以谐波阶次为特征的振动旋转信号三维谱图。图2.24为汽轮发电机组振动的坎贝尔图。图中转速为横坐标，频率为纵坐标，右方的序数1—13为转速的谐波次数，每一条斜线代表转速在变化过程中该次谐波的谱线变化情况。坎贝尔图的绘制方法是：先在汽轮发电机组升速（或降速）过程中在各转速点上取振动信号，然后作出各转速点上振动的自谱，以各条谱线的高度为半径，以该条谱线在频率轴上的点为圆心作圆，形成一个以圆大小表达的自谱图，将各转速上振动信号的圆自谱图组合起来，绘出各次谐波斜线就成为最后的坎贝尔图，这种谱图可更为直观地看出随着转速的增加各次谐波频率成分的变化。由该图可以看出在1800~2400r/min范围内基波频率成分较大，在 1500~1800r/min范围内第十三次谐波成分较大。二者中尤以前者更为严重，所以可以看出危险的转速范围，并可根据它们找寻相应的振动响应过大的结构部分，加以改进。图中与水平轴平行的许多圆圈代表了机器不随转速变化的频率成分，一般表示了某些构造部分的固有频率. 什么叫坎贝尔（CAMPBELL）图？有何作用？在许多情况下需要监测转子速度变化时频谱的几个分量的动态变化过程，以确定转子在整个转速范围内的工作特性。达到这一目的的分析方法之一就是坎贝尔图。所谓的坎贝尔图就是监测点的振动幅值作为转速和频率的函数，将整个转速范围内转子振动的全部分量的变化特征表示出来，在坎贝尔图中横坐标表示转速，纵坐标表示频率，其中强迫振动部分，即与转速有关的频率成分，呈现在以原点引出的射线上，振幅用圆圈来表示，圆圈直径的大小表示信号幅值的大小，而自由振动部分则呈现在固定的频率线上。坎贝尔图是瞬态信号分析中最基本的方法，从中可以得到整个转速范围内转子振动全部频率分量的变化特征，转子某部分发生故障，可根据发生故障时的坎贝尔图得到其振动的转速、频率和振动幅值的大小，对进一步分析异常故障的原因以及允许极限振幅的设定有着十分重要的价值。

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