MT-Propeller 用 Femap + NX Nastran开发更好的产品，减少了原型测试，提高了可制造性，增加了销量/促进了增长

　　高科技与创新 - 巴伐利亚制造自从喷气式飞机问世以来，飞机螺旋桨制造商不仅数量逐渐减少，而且彼此之间的相关性也越来越低。但是，螺旋桨班机，尤其是短程班机(比如在欧洲支线飞机)，正在变得越来越重要。螺旋桨班机飞行速度更快， 英国航空航天公司的支线飞机 Jetstream 32燃料消耗更少，有害排放物更少，并且和喷气发动机一样安静，没有振动。作为仅存的 是欧洲飞机螺旋桨市场的霸主。从 1981 年成三家全球性螺旋桨制造商之一， 立至今，这家中型工程与制造公司已经占领了MT-Propeller Entwicklung 有限公司在这一 新飞机细分市场 85%的份额，最近几年的年趋势中起到了主要作用。从德国施特劳宾机 平均增长率约为 20-25%。该公司正大举进军场开始，MT-Propeller Entwicklung 一直都 要大很多并且极为重要的美国市场。

　　MT-Propeller 集团由MT-Propeller Entwicklung 有限公司、MT-Propeller Gerd Mühlbauer 有 限公司、Avia Propeller 以及 MT-Propeller美国公司组成，在全球约有 150 名雇员。该 集团的竞争优势源于高层次创新、不断增强 产品性能以及全球性销售服务网络。

　　通过卓越性和效率增强竞争优势

　　创新型 MT 天然复合材料螺旋桨在公司的 目标市场中越来越成功。全球各地的特技飞 行员和知名 DIY 飞机供应商都非常信赖这 些高科技产品。同样，大型飞机制造商也认 识到了 MT-Propeller 产品带来的巨大收 益。这些特殊的天然复合材料叶片已经获得 专利保护，每个叶片由一个增塑木芯、一个 纤维增强塑料外壳和一个黏合金属腐蚀护 套组成，比铝制叶片更轻，减振性能特别好。 不过，这些叶片的抗拉强度与钢材一样，几 乎不会出现材料疲劳现象。这种五叶螺旋桨 由 MT-Propeller 为 RUAG Aerospace 开 发，用于双引擎 Dornier 228 NG 通勤班机， 重量减少了 35 千克，客舱内外噪音水平降 低了一半。不过，螺旋桨驱动的涡轮螺旋桨 飞机现在飞行的爬升率和最高速度率要高 很多。

　　作为一家由工程师经营的富有远见的公司，MT-Propeller 一直为取得竞争优势而不懈 努力，计划通过进一步创新来不断扩张。

　　为了确保完美无缺，该公司优化了从开发阶 段到内部制造，从内部制造一直到维护的所 有过程。由于采用了一个由 28 个基本图案 以及约 300 个不同叶片设计组成的可配置、螺旋桨桨毂的结构分析模块化系统，并且不断增加新的开发，因此由 八个成员组成的开发团队能够控制大量变形。 通过使用现代化计算机辅助设计(CAD)/计 算机辅助制造(CAM)系统以及有限元技术， MT-Propeller 达到了很高的质量和精度要求。 该公司的目的很明确：必须减少原型数量。为 了通过认证，在螺旋桨叶片上市之前必须对其 进行耗时的耐久性和疲劳测试，因此每增加一 个原型，前置时间就会增加七个星期左右。

　　拓展材料极限

　　在设计复合材料螺旋桨时，必须能够准确预测 材料间的相互作用。为此，从 1998 年以来MT-Propeller 一直使用有限元分析(FEA)软 件 Femap ™ 和 Nastran® 软件解算器。 MT-Propeller 公司首席执行官 Martin Albrecht 表示：“Femap + NX Nastran 在本公 司成长过程中起到了主要作用，是本公司极其 重要的业务工具。有了这些工具，我们就能进 一步拓展材料极限，并且建造重量轻很多但是 同样安全的产品。”Martin Albrecht 曾在德国 特技飞行锦标赛中获得冠军。

　　作为一款独立于 CAD 和解算器的前/后处理 器，Femap 能够在早期帮助 MT-Propeller 识别并消除缺陷，是大幅提高产品质量的决定性程。由于灵活性高，反应速度快，因此显著 减少了延误。

　　MT-Propeller 在 所 有 标 准 的Windows® 操作系统上实施了这个用户友好 的解决方案，用于执行静态、动态、线性和非 线性计算，从而分析任何情况下的螺旋桨叶片 应力行为。在本案例中，Femap 能偶仿真很 多不同的材料以及不同的过渡。Albrecht 表 示：“Femap 是本公司一个极其重要的工具， 该系统的程序编写员一定是天才。”

　　计算机计算结果往往是对 MT-Propeller 工程 师专业知识和洞察力的确认 – 用 Femap 和 NX™ Nastran 软件来精确验证已经很准 确的预估。MT-Propeller 仿真和验证过程的误 差概率不到百分之一。进行仿真时，设计人员 将三维 CAD 模型转换为有限元建模(FEM) 模型，并且将这些模型无缝传输到 Femap 中，在这里定义所有材料和复杂的边界条件。 NX Nastran 解算器只需 4 到 5 个小时就可以 计算出结果。由于能够及时检测到边界条件中 的任何不准确内容，因此能够快速完成解算过在早期识别问题当钢材和复合材料无法在一个新发布的螺 旋桨叶片模型上黏合时，Femap 前/后处理 器充分证明了自己的有效性。初步调查后认 为造成无法黏合的原因可能是制造缺陷，而用 Femap + NX Nastran 验证的结果是黏 合剂无法承受高应力 – 这是一个严重问 题，因为该叶片已经开始批量生产。幸好有 了 Femap，才能够设计出另一个复合纤维 layup，问题才得以解决。Martin Albrecht回忆道：“通过有限元分析，我们将应力减 少了三分之一。”应力分析结果被立即传递 到制造过程。五个星期后执行的实际应力测 试结果显示，Femap 的解决方案很安全， 完全可以实施。

　　通过使用 F e m a p + N X N a s t r a n ， MT-Propeller 现在只需为每个螺旋桨叶片制作一个原型，并且直接将这个原型用于生产，无需进一步变更，因此能够大幅减少原 型数量(目前平均为一到三个，这个数量已 经非常小了)。因此，MT-Propeller 在开发 阶段节约了大量时间。该公司现在能 99%确 定计算机生成的模型可行。为 BAE Systems 公司 Jetstream 41 开发的一个新螺旋桨系统是 MT-Propeller 能力的最新证明。在短短 Nastran 的是 SMART 工程有限公司。SMART六个月时间内就实现了为最高时速 600 千 是 FEM 计算专家，同时也是 Siemens PLM米的双引擎涡轮螺旋桨飞机生产螺旋桨的 Software 解决方案的经销商。通过提供个性目标 – 没有发生任何故障，并且没有超出 化培训和持续支持， SMART 帮助预定期限。在以 1,680 马力起飞时，该飞机 MT-Propeller 确保将软件工具顺利地集成到会产生 3.2 吨推力。 MT-Propeller 的日常开发程序中。Albrecht表示：“Rolf Bröske 及其 SMART 工程有限公通过精心培训，确保顺利实现集成 司对软件非常精通，并且对我们关怀有加，倾向 MT- Propeller 推荐 Femap + NX 力支持。”