[U4.52.52] Macro-commande IMPR_DIAG_CAMPBELL
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1. tracer La droite de pente S permet d obtenir avec ses intersections avec les courbes d volution des fr quences les vitesses critiques ventuelles dues aux balourds ou des forces tournantes synchrones la vitesse du rotor Les droites de pente S permettent d obtenir avec leurs intersections avec les courbes d volution des fr quences les vitesses critiques ventuelles dues des forces tournantes asynchrones vitesse diff rente la vitesse du rotor 4 R sultats 4 1 Fichier r sultat Dans le fichier r sultat on affiche Nombre de valeurs propres d tect es Nombre de fr quences demand es pour le trac Nombre de fr quences totales Nombre de fr quences en flexion Nombre de fr quences en torsion Nombre de fr quences en traction compression Les fr quences et les amortissements r duits Les matrices MAC dans le cas de la m thode de suivi des modes TRI FORM MOD Les tableaux de connexion Manuel d utilisation Fascicule u4 52 Analyse modale Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster pa default Titre Macro commande IMPR _DIAG CAMPBELL Date 26 11 2013 Page 7 10 Responsable Mohamed Amine HASSINI Cl U4 52 52 R vision 11912 Sur le graphique du diagramme de Campbell sont trac es les fr quences naturelles d un syst me en rotation en fonction de sa vitesse de rotation avec les sens de pr c2. de la somme des signes de toutes les orbites PREC GOR L identification de la pr cession est en fonction du signe de la plus grande orbite dans un mode Pr cession direct Pr cession inverse 3 6 Op rande TYP_TRI Q TYP TRI 0 PAS TRI 1 TRI _PREC MOD 2 TRI_ FORM MOD DEFAUT Choix de la m thode de suivi des modes eSi le type de suivi des modes est PAS TRI la connexion ce fait en suivant le num ro d ordre des modes eSi le type de suivi des modes est TRI PREC MOD c est dire tri des fr quences de proche en proche en fonction du sens de la pr cession eSi le type de suivi des modes est TRI FORM MOD c est dire tri par la forme des modes Le tri des fr quences en fonction de la forme des modes n cessite le calcul de la matrice de corr lation MAC des modes 3 7 Op randes des unit s logiques En sortie de cette macro quatre diagrammes de Campbell sont g n r s Diagramme de Campbell pour les modes de flexion Diagramme de Campbell pour les modes de torsion Diagramme de Campbell pour les modes de traction compression Diagramme de Campbell qui rassemble les trois types de modes 3 7 1 Op rande UNIT FLE UNIT FLE unit fle Permet de choisir sur quelle unit logique on imprime le diagramme de Campbell pour les modes en flexion La valeur de unit fle doit tre la m me que dans l interface Astk 3 7 2 Op rande UNIT TOR UNIT TOR unit tor Manuel d utilisa
3. 0 200 100 o il o 5000 10000 15000 20000 000 30000 i i i i i 0 x 35 3 Vit se Ana 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Vitesse tr mn Diagramme de Campbell Diagramme de Campbell Modes en traction compression 900 900 m Fee 700 Lee ee ne ren ere une Sem 700 M 2 600 Fe l i 600 PSS ee 500 q 4 g 400 2 300 200 100 100 o i i i i i 5000 10000 15000 20000 25000 30000 o i i s 5 x 5 Vitesse ina o 5000 10000 15000 0000 000 0000 Vitesse tr mn Figure 5 a Diagrammes de Campbell en flexion torsion et traction compression Le fichier fort 25 contient les points d intersection Mode en flexion Points d intersection avec les droites Y SX tr mn HZ tr mn HZ tr mn HZ tr mn HZ tr mn HZ tr mn Points d intersection avec les droites Y SX 15240 61 tr mn S 1 00 Vitesse 3615 86 Fr quence 60 26 Vitesse 3802 16 Fr quence 63 37 Vitesse 10018 17 Fr quence 166 97 Vitesse 11282 42 Fr quence 188 04 Vitesse 16773 01 Fr quence 219459 Vitesse 24399 86 Fr quence 406 66 Vitesse 26635 07 Fr quence 443 92 Mode en Torsion S 1 00 Vitesse Fr quence 254 01 HZ Manuel d utilisation Fascicule u4 52 Analyse modale Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster default Titre Macro commande IMPR_DIAG_CAMPBELL Date 26 11 2013 Pag
4. 27 unit tot 26 nit dnt 25 L_s 1 IMPR DIAG CAMPBELL MAILLAGE mail ODES MODES VITE ROTA L VITROT NFREQ camp nbF camp TYP_PREC typ prec TYP TRI typ_tri UNIT FLE unit fle UNIT TOR unit tor UNIT LON uniy lon UNIT TOT unit tot UNIT INT unit int L S L_S Quelques r sultats g n r es dans le fichier resu Nombre de valeurs propres d tect es est 20 Nombre de fr quences demand es pour le trac 11 RO A bre de fr quences en traction compression Tableau 5 a Fr quences calcul es et trac es Code_Aster Manuel d utilisation Fascicule u4 52 Analyse modale Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster Version default Titre Macro commande IMPR DIAG_CAMPBELL Responsable Mohamed Amine HASSINI Date 26 11 2013 Page 9 10 Cl U4 52 52 R vision 11912 On obtient ainsi les quatre fichiers que l on peut visualiser dans xmgrace Diagramme de Campbell Modes en flexion Diagramme de Campbell Modes en Torsion 900 900 800 TT 5 700 nee Presents peter gen cree PR eue per nee one mener a A a 700 600 Moea 600 M e ae T D zg lt BR PP P iB E 500 400 CUmrymunmumayuakuzsnaasnaapus Fo ss g a 400 30
5. CAMP NFREQ CAMP nb freq camp Nombre de fr quences dans le diagramme de Campbell c est le nombre de mode suivre dans le diagramme de Campbell M me remarque qu au paragraphe 3 2 Pour suivre les modes sur le diagramme de Campbell le nombre de modes calcul s NVES doit tre sup rieur au nombre de fr quences NFREQ CAMP dans le diagramme de Campbell Au minimum NVES NFREQ CAMP 4 Manuel d utilisation Fascicule u4 52 Analyse modale Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster default Titre Macro commande IMPR_DIAG CAMPBELL Date 26 11 2013 Page 5 10 Responsable Mohamed Amine HASSINI Cl U4 52 52 R vision 11912 Remarque ttention le minimum fix NVES NFREQ_CAMP 4 n est pas toujours suffisant Il faut v rifier les nombres de fr quences calcul es par type flexion torsion traction compression et en fonction de ces valeurs calculer plus de modes que ceux demand s pour le trac du diagramme de Campbell 3 5 Op rande TYP_PREC Q TYP PREC 1 PREC MOY 2 PREC GOR Choix du type de calcul de la pr cession Le calcul du sens de pr cession directe ou inverse pour les modes en flexion chaque vitesse de rotation est fait de deux mani res diff rentes suivant le choix de type de calcul de la pr cession PREC MOY L identification de la pr cession se fera en fonction du signe
6. Code Ast ul ogae_Aster default Titre Macro commande IMPR _DIAG_CAMPBELL Date 26 11 2013 Page 1 10 Responsable Mohamed Amine HASSINI Cl U4 52 52 R vision 11912 Macro commande IMPR DIAG CAMPBELL 1 But Le but de cet op rateur est de calculer et tracer le diagramme de Campbell La d marche est bas e sur celle d j d velopp e dans ROTORINSA Pour une utilisation correcte de cet op rateur l utilisateur doit obligatoirement d finir l axe Z comme tant l axe de rotation Le diagramme de Campbell est une repr sentation graphique des fr quences naturelles d un syst me en rotation en fonction de sa vitesse de rotation Les fr quences naturelles et les modes d un syst me tournant sont obtenues par la r solution de l quation d quilibre dynamique d un syst me d arbres tournants sans second membre et incluant les effets dus l amortissement M C Q 5 K6 0 O M est la matrice de masse du syst me C Q est une matrice non sym trique fonction de la vitesse de rotation 2 incluant l effet gyroscopique antisym trique et les caract ristiques d amortissement des paliers et K est la matrice de raideur du syst me Les donn es n cessaires pour le trac du Diagramme de Campbell sont donc les fr quences naturelles ainsi que les amortissements et les d form es modales associ es en fonction de la vitesse de rotation Cette macro commande classe les modes de flexion de torsion et de traction
7. EQ CAMP nb freq camp Choix du type de calcul de la pr cession TYP PREC 1 PRI 2 PRI suivi des modes 3 logique au format XMGRACE pour le UNIT FLE unit fle D finition de l unit Campbell en torsion logique au format XMGRACE pour le UNIT TOR unit tor D finition de l unit Campbell en traction Ra logique au format XMGRAC compression UNIT LON unit lon D finition de l unit Campbell en flexion Er logique au format XMGRAC UNIT TOT unit tot D finition de l unit d intersection logique au format fichier texte UNIT INT unit int Liste de pentes S des droites tracer Q LS ls FT pour le pour le maillage 1 mode meca c DEFAUT DEFAUT diagramme de I diagramme de I diagramme de 1 diagramme de 1 pour les points 1 1 R DEFAUT Manuel d utilisation Fascicule u4 52 Analyse modale Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster ps default Titre Macro commande IMPR_DIAG_CAMPBELL Date 26 11 2013 Page 4 10 Responsable Mohamed Amine HASSINI Cl U4 52 52 R vision 11912 3 Op randes 3 1 Op rande MAILLAGE MAILLAGE ma Nom du maillage du syst me tournant que l on veut extraire les n uds Ces n uds sont uti
8. compression Elle norme les modes d termine le sens de pr cession des modes en flexion tri les fr quences suivant diff rentes m thodes de suivi de modes puis trace le diagramme de Campbell Cette macro commande permet de tracer le diagramme de Campbell les fr quences f en Hz de chaque mode en fonction de la vitesse de rotation de l arbre N en tr mn le sens de la pr cession directe Forward Whirl ou pr cession inverse Backward Whirl Il indique aussi s il y a une instabilit On peut tracer des droites de pente S f SXN 60 et d terminer les points d intersection de ces droites avec le diagramme de Campbell Parmi ces points d intersection certains correspondent des vitesses critiques Manuel d utilisation Fascicule u4 52 Analyse modale Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster pisse default Titre Macro commande IMPR_DIAG_CAMPBELL Date 26 11 2013 Page 2 10 Responsable Mohamed Amine HASSINI Cl U4 52 52 R vision 11912 Table des Mati res V BR caiainnunennannnauaanan nianna aa aiae A nakaa aai 1 A OY YG u ususin ne EE REP D et PE De TE 3 J OporandES siisii th shtal2nasasattha hanayta aa cn nr na at ete a don neue add ka daha En a at nan ee ON 4 3 1Op rand MAILLAGE uuruuu uuu u aaiae iaia t adaa na a Qanta asatassa alachua assytsnays kuwaq 4 S 2 Operande MODES usura RSA mener alana au alaaa aiaa iskus
9. e 10 10 Responsable Mohamed Amine HASSINI Cl U4 52 52 R vision 11912 R f rences eM LALANNE G FERRARIS Rotordynamics Prediction in Engineering Second Edition Wiley 2001 ROTORINSA logiciel l ments finis destin pr voir le comportement dynamique de rotors en flexion LaMCoS UMR5259 INSA Lyon Manuel d utilisation Fascicule u4 52 Analyse modale Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html
10. ession L instabilit est indiqu e Les droites de pentes S sont trac es La droite de pente 1 est toujours trac e Un fichier contient les points d intersection des droites avec le diagramme de Campbell 4 2 Code couleur du trac Par les codes de couleurs des trac s on pr cise le sens de pr cession pour les modes en flexion __ Pr cession directe Pr cession inverse Stable Vert trait continu Bleu tirets longs Instable Rouge trait continu marqueur Magenta tirets longs marqueur Pour les modes de torsion couleur de trait noir style un tiret un pointill Pour les modes de traction compression couleur de trait violet style deux tirets un pointill Manuel d utilisation Fascicule u4 52 Analyse modale Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster Es Titre Macro commande IMPR_DIAG_CAMPBELL Date 26 11 2013 Page 8 10 Responsable Mohamed Amine HASSINI Cl U4 52 52 R vision 11912 5 Exemple Exemple de diagramme de Campbell d un mod le de rotor 3 disques du livre Rotordynamics Prediction in Engineering DEBV 0 0 tr mn FINV 30000 tr mn PASV 5000 tr mn VIT arange DEBV FINV 1 PASV nbV len VIT L VITROT VIT ii pi 30 for ii in range nbV nbF camp 11 typ_ prec 1 typ_ tri 2 unit LLe 29 unit tor 28 uniy lon
11. lis s dans Classification des modes en flexion en torsion et en traction compression et le calcul le sens de pr cession pour un mode une vitesse de rotation donn e 3 2 Op rande MODES MODES l mode Une liste contenant les concepts mode meca c d finis pour chaque vitesse de rotation La macro CALC MODE ROTATION calcule les fr quences et les modes du syst me en fonction des vitesses de rotation La recherche des fr quences et modes sur le syst me complet conduit la recherche des valeurs et vecteurs propres du syst me suivant M A Q C K 6 0 A matrice d amortissement du syst me complet C matrice de gyroscopie du syst me complet Remarque Le nombre de modes NVES calcul s doit tre identique pour toutes les vitesses de rotation Pour suivre les modes sur le diagramme de Campbell le nombre de modes calcul s NVES doit tre sup rieur au nombre de fr quences NFREQ CAMP dans le diagramme de Campbell Au minimum NVES NFREQ CAMP 4 3 3 Op rande VITE ROTA VITE ROTA 1 vit Liste des vitesses de rotation 2 qui est la m me liste qui a t utilis lors du calcul des modes du syst me en rotation par la macro CALC MODE ROTATION Pour mieux suivre les modes cette liste pr sente la plage de vitesses Vitesse de rotation initiale Omega in Vitesse de rotation finale Omega ax Pas de vitesse de rotation Delta snega L unit esten rad s 3 4 Op rande NFREQ
12. qa re un dune 4 HOp rande TYP PREC naniesiona daea etase aaa aaa a daa inaa aia 5 36 Op rande TYP TR rem atinesnnnnens annees usntenel ai aiad aaiae aAA 5 3 l Op randes d s Unes ToggUES uuu uuu uu usun aaia aaea ae btaa dai aaa 5 9 1 1 Operande UNIT FLE rniosan aaa tE a a 5 S Z 2 Operande WNIT TOR crinis inaa ee ua guna 6 9 1 9 Op rand e UNIT LON retornis akada e e ala nes 6 3 8 Op rande des unit s IggiguesS_ u uU LULU UU aaa aE EAA 6 JQ Operandi Ssa a aa seen ae A Eana mienne ete 6 eE E EEE AE N E E E E 6 4 1 Fichier pesulfaku uu ne aa Saa aeaeaie aa iE AA TOE 6 Manuel d utilisation Fascicule u4 52 Analyse modale Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster Version default Titre Macro commande IMPR DIAG_CAMPBELL Responsable Mohamed Amine HASSINI 2 Syntaxe Date 26 11 2013 Page 3 10 Cl U4 52 52 R vision 11912 IMPR DIAG CAMPBELL Maillage du syst me tournant MAILIAGE ma Liste de modes correspondant la liste de vitesses MODES 1 mode Liste des vitesses d Choix de la m thode d Q TYP TRI 0 PAS TRI I 1 TRI _PREC MOD 2 TRI FORM MOD D finition de l unit Campbell en flexion rotation VITE ROTA l vit lR Nombre de fr quences dans le diagramme de Campbell NFR
13. tion Fascicule u4 52 Analyse modale Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Ast J ogae_Aster default Titre Macro commande IMPR_DIAG _CAMPBELL Date 26 11 2013 Page 6 10 Responsable Mohamed Amine HASSINI Cl U4 52 52 R vision 11912 Permet de choisir sur quelle unit logique on imprime le diagramme de Campbell pour les modes de torsion La valeur de unit fle doit tre la m me que dans l interface Astk 3 7 3 Op rande UNIT LON UNIT LON unit lon Permet de choisir sur quelle unit logique on imprime le diagramme de Campbell pour les modes en traction compression La valeur de unit fle doit tre la m me que dans l interface Astk 3 8 Op rande des unit s logiques Les points d intersection des droites de pente S avec le diagramme de Campbell sont sauvegard s dans un fichier texte UNIT INT unit int Permet de choisir sur quelle unit logique sera sauvegard e ces points d intersection vitesse de rotation fr quence La valeur de unit int doit tre la m me que dans l interface Astk de type libr Le nom du fichier est la concat nation de fort avec la valeur de unit int 3 9 Op rande zL S Cette macro permet de tracer des droites de pente et d terminer les points d intersection de ces droites avec le diagramme de Campbell QL S l s 71 DEFAUT Permet de constituer la liste de pentes S des droites
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