德国MT-Propeller Entwicklung公司利用Femap安全地到达性能极限
作者：Simwe 来源：西门子 发布时间：2015-07-15 【收藏】 【打印】 复制连接 【大 中 小】 我来说两句：(0) 逛逛论坛行业
航空航天
业务挑战
在整个产品开发过程中保持优势
提高生产效率
减少原型数量和物理测试次数
确保公司的竞争优势
成功的关键
建立全球服务网络
继续引入新的产品开发和增强
将有限元分析用于材料测试
实施成果
减少了测试次数和原型数量
缩短了生产时间
拓展了材料极限
提高了可制造性
增加了销量/促进了增长
解决方案/服务
Femap
www.siemens.com/plm/femap
NX Nastran www.siemens.com/plm/ nxnastran
客户的主营业务
MT-Propeller 为全球市场设计、制造创新型飞机螺旋桨。 www.mt-propeller.com
客户的位置
德国Atting
合作伙伴
SMART 工程有限公司 www.smart-fem.de
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
支线飞机 Dornier 228 NG（新一代）
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，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。作为仅存的三家全球性螺旋桨制造商之一，MT-Propeller Entwicklung 有限公司在这一趋势中起到了主要作用。从德国施特劳宾机场开始，MT-Propeller Entwicklung 一直都
是欧洲飞机螺旋桨市场的霸主。从1981年成立至今，这家中型工程与制造公司已经占领了新飞机细分市场85%的份额，最近几年的年平均增长率约为20-25%。该公司正大举进军要大很多并且极为重要的美国市场。
英国航空航天公司的支线飞机 Jetstream 32
“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。”
Martin Albrecht
首席执行官
MT-Propeller
首席执行官
MT-Propeller
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。
螺旋桨桨毂的结构分析
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、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。
采用复合材料的创新、高科技螺旋桨
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因素。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。”
“精心指导，个性化培训和持续支持 - 当然，我们的客户理应得到最好的服务。”
Rolf Bröske
首席执行官
SMART 工程有限公司
首席执行官
SMART 工程有限公司
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 Femap + NX Nastran，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。在短短六个月时间内就实现了为最高时速600千米的双引擎涡轮螺旋桨飞机生产螺旋桨的目标 – 没有发生任何故障，并且没有超出预定期限。在以1,680马力起飞时，该飞机会产生3.2吨推力。
MT-Propeller 利用有限元分析提高了产品质量
“通过有限元分析，我们将应力减少了三分之一。”
Martin Albrecht
首席执行官
MT-Propeller
首席执行官
MT-Propeller
通过精心培训，确保顺利实现集成
向 MT-Propeller 推荐 Femap + NX Nastran 的是 SMART 工程有限公司。SMART 是 FEM 计算专家，同时也是 Siemens PLM Software 解决方案的经销商。通过提供个性化培训和持续支持，SMART 帮助 MT-Propeller 确保将软件工具顺利地集成到 MT-Propeller 的日常开发程序中。Albrecht 表示：“Rolf Bröske 及其 SMART 工程有限公司对软件非常精通，并且对我们关怀有加，倾力支持。”
向 MT-Propeller 推荐 Femap + NX Nastran 的是 SMART 工程有限公司。SMART 是 FEM 计算专家，同时也是 Siemens PLM Software 解决方案的经销商。通过提供个性化培训和持续支持，SMART 帮助 MT-Propeller 确保将软件工具顺利地集成到 MT-Propeller 的日常开发程序中。Albrecht 表示：“Rolf Bröske 及其 SMART 工程有限公司对软件非常精通，并且对我们关怀有加，倾力支持。”
