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7.3添加轉速和坎貝爾圖的模態分析在默認的模態分析設置基礎上，添加轉速rotational velocity ，設置為50000rpm，同時打開科里奧效應，打開坎貝爾圖設置，添加三個點，添加計算結果如下所示。計算結果為三個轉速下的模態結果，分別表示轉速為0、50000rmp、100000rpm轉速下的對應模態結果。對應的坎貝爾圖可以將模態進行線性化表示。

其有限元模型如下圖所示，求解可得到各階渦動頻率：在Solution中導出前四階振型如下：點擊Campbell Diagram輸出坎貝爾圖：如上圖得到前三階臨界轉速為：2226.4rpm2293.8rpm7928.1rpm5.結果對比誤差范圍內，APDL和WB的精度均滿足需求。

后處理過程中，根據振型篩選符合要求的頻率，再根據模態能量文件做模態能量分布圖，篩選符合要求的頻率。最后根據坎貝爾圖分析各個結構部件有沒有問題（簡單點說，就是看坎貝爾圖線的相交情況，分析會不會發生共振）。整個傳動系統的仿真，也是一直圍繞是否共振這個目標展開進行的。

例如，戴姆勒公司采用Simpack進行某型號DCT變速箱NVH分析，評估其嘯叫和敲擊噪聲，并根據試驗結果進行驗證。 （2） 齒輪傳動系振動分析Simpack能對齒輪傳動進行振動分析，包括坎貝爾圖、階次分析、工作變形分析等。例如，風電行業根據GL認證要求，使用Simpack進行風機傳動鏈振動分析。

基于Workbench界面建立鋼軌模型下圖所示：上述均為有限元Ansys操作過程截圖，進行鋼軌的模態分析，分析截斷頻率為1500Hz，前四階頻率分別如圖所示：接下來進行柔性軌道導入Simpack中，再生成好的fbi文件后繼續進行ftr文件編寫，簡要如圖所示：柔性軌道制作完成效果如圖所示：車輛建模最終效果如圖所示：剛柔耦合搭接效果展示：

Simpack Pre 界面功能增強 為了進一步方便用戶查看模型，現在可以在同一界面中并排顯示2D圖及3D圖。 Simpack Pre 新力元FE246無質量繩索 增加了246: Massless Cable力元，可以用于建立基本的開環和閉環的3D 繩索傳動機構。

得到各轉子的坎貝爾圖如下，同時可以得到各轉子的臨界轉速。轉子1的坎貝爾圖轉子2的坎貝爾圖轉子3的坎貝爾圖同時可以提取各階振型的軸心軌跡。多軸轉子軸心軌跡1多軸轉子軸心軌跡23. 分析過程根據所給的尺寸建立多軸轉子線體模型，轉軸和圓盤一同由線體建立。

圖1 Isight基本工作流程3 案例分析下面以軌道車輛中常見的懸掛參數優化為例，介紹Simpack與Isight聯合仿真下相關的模型設置和流程搭建步驟。

圖3 坎貝爾圖 參考 ^轉子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉子動力學 臨界轉速 軸承 https://www.yqgqt.org.cn/post/1913385

電機表面(左)和 0.5m 處(右)的輻射方向圖和聲壓級。 一旦知道每個諧波和轉速的頻率響應，就可以用坎貝爾圖（Campbell）繪制，有時也稱為瀑布圖。坎貝爾圖在 x-軸上顯示了電動機的轉速，在 y-軸上顯示了測量的噪聲頻率。顏色代表在麥克風處測得的聲壓級。由于每個諧波都是驅動永磁同步電動機頻率的倍頻，因此諧波在坎貝爾圖中用直線表示。

以下輸入片段顯示了使用陀螺效應進行模態分析的步驟： 坎貝爾圖分析 在進行坎貝爾圖分析之前，必須使用對應于不同角速度的多個載荷步驟進行模態分析。坎貝爾圖（PLCAMP命令）顯示了固有頻率相對于轉速的變化。PRCAMP命令根據坎貝爾圖打印出同步（非平衡）或異步力的臨界速度。

在Simpack中，齒輪的嚙合是通過225：Gear Pair齒輪力元來實現，可以考慮嚙合時齒頂和齒根的嚙合剛度的變化，剛度力與接觸面垂直，取決于不變形齒廓的穿透深度和接觸剛度，基于標準DIN39901987B和Steiner的赫茲接觸剛度計算。Simpack軟件搭建的平衡軸齒輪敲擊多體動力學模型如圖13所示。

1.1 基于 SIMPACK 的齒軌系統動力學建模SIMPACK 是鐵路領域廣泛應用的動力學專業軟件，本文也采用 SIMPACK 軟件進行多體動力學建模，建立的齒軌車輛-軌道耦合動力學模型如圖 2所示(為顯示清晰，圖中僅顯示了單個轉向架)。

我們知道旋轉機械的振動噪聲響應容易出現在轉速的倍數處，也就是我們前面講的階次處，坎貝爾圖可以形象地描述這些關系，如下圖黃色的為階次線，用顏色深淺表示幅值。暗的顏色表示低的幅值，亮的顏色表示高的幅值，我們可以直觀地看出各階次對振動的貢獻，例如黃色高亮的部分就表示該階次發生了明顯的振動和噪聲。

不考慮應力的結果如下：考慮預應力的結果如下：3 分析過程(APDL及Workbench)在APDL中，預應力的模態分析是靜力學分析和模態分析交替進行，在靜力分析階段就要打開科氏開關、坎貝爾圖開關和預應力開關，并對轉動部件定于轉速，坎貝爾圖開關中的NSLOVE項與交替求解次數相同，其余過程與一般結構的有預應力模態分析相同。

轉子-軸承系統的扭轉振動計算分析 包括扭振固有頻率和振型分析、頻率響應分析和瞬態響應分析；計算分析結果應包括：固有頻率，振型圖，坎貝爾圖，扭矩、扭轉角和扭轉應力頻率域響應和時間域響應等。 4.　

轉子構造和幾何尺寸2結果分析采用Solid272單元模擬得到前4階振型及坎貝爾圖如下：采用Solid186單元模擬得到前4階振型及坎貝爾圖如下：對比上述的渦動頻率及振型可知，Solid272與Solid186結果是一致的，兩者得到的臨界轉速分別如下：臨界轉速/rpmMode-1Mode-2Mode-3

把該狀態集應用到模型，當前模型的顯示如下圖所示，進行在線時域分析發現模型已經處于平衡狀態。總結，在進行多體動力學分析之前，通常要把模型處于平衡狀態，Simpack提供多種方法使模型達到平衡狀態，為后續的精確分析打下基礎。文章來源：MBD之家

圖4為當電磁軸承支承剛度為5000N/mm時，工作轉速(15000r/min)范圍內的坎貝爾圖，圖5為當電磁軸承支承剛度為5000N/mm時，前四階臨界轉速的振型圖。圖6為氦氣輪機轉子在不同支承剛度條件下的臨界轉速。