保护环境是当今所有行业都关心的主要问题，降低石油消耗量是全球面临的主要目标。根据国际海事组织统计，在航海领域的世界油耗已达到每年1600亿吨。船舶工程师一直在孜孜以求减低油耗的技术革新。世界顶级大型固定斜度螺旋桨的制造商Stone Manganese Marine（SMM）就是其中要引进最新技术降低油耗的企业之一。最近宣称，由于在实践中引进最新的技术和理论，螺旋桨的设计发生了巨大的改进，已经被证实在海运中大幅度降低了油耗。坐落在Birkenhead，Merseyside，SMM从事设计和生产船用螺旋桨已经100多年了，并跻身于世界顶级螺旋桨制造业之列。其主要产品是单体铸造固定斜度船用螺旋桨，适用于所有型号和尺寸的商用和军用船只。SMM拥有能够制造螺旋桨成品重量超过100吨的超大设备。这些螺旋桨被用于集装箱船，油轮，散装船，驳油船队，战舰和科学考察船。 与位于哥本哈根的丹麦技术大学液体动态实验室和D/S诺顿船厂主，Mr.Kappel共同携手，SMM整合了数字设计技术，模型测试直到最终的全尺寸螺旋桨下海测试这一全过程。SMM想用CAD/CAM软件替换掉现有的曲面建模方式。CAD/CAM软件可以帮助在制造阶段建构全尺寸的螺旋桨。中望3D（ZW3D）软件被选中执行该任务。SMM列出了该产品要求的功能清单，包括曲面矢量，截面，在螺旋桨中置入精确曲线（曲线的拟合必须完全精确地连接所有点），延展曲面和截取曲面。ZW3D能够满足所要求的功能，而价格仅是其竞争对手的几分之一。
确切地说，SMM不是在普通意义上的运用ZW3D CAD/CAM。很多ZW3D的客户把软件当作消费品造型的设计工具，因为给人的视觉和触觉的好或坏是消费品成功的关键。螺旋桨却不同——因为螺旋桨和水力性能，而不是美观的外表，是决定机械功能极其重要的因素，也正是这点决定产品的几何造型。 像SMM这样的螺旋桨制造商，一般都会有自己的设计软件创建叶片的详细造型。这种水力设计软件能输出的信息，如直径，叶片的斜度，决定了螺旋桨和详细造型。当这些数据计算完毕，ZW3D CAD/CAM软件承担了设计到生产之间重要的中间角色。 中望公司协助SMM制造精确复杂的螺旋桨铸造件。在这个阶段，SMM特制的数据从SMM的专用软件转换到ZW3D之中。ZW3D提供这一过程中必备的数据转换工具，决不会发生数据的丢失和差错。SMM充分去用了ZW3D设计的自动化能力—— 一种宏程序语言，自动用点的集合绘制样条线和曲面。 接着ZW3D被运用到制造过程。三维曲面由ZW3D的设计数据点精确地绘制出来，然后再次运用ZW3D生成点的文件，随即再生成精确而复杂的建模的筋距模式，同时生成检查最终叶片几何体的模板。 另外，ZW3D还用来测算质量属性。这点特别的重要，因为重量和惯量影响到螺旋桨造成和振动程度。 “在这个过程，我们仅需向ZW3D输入物质的密度。然后ZW3D就计算生成体积，重量和惯距，我们拿到了所需要的所有资料。帮助真是太大了。”SMM的技术经理Bodger这样介绍。 试航验证了设计理念。最后阶段就是将全尺寸的Kappel螺旋桨进行试航。“我们对结果非常满意。效率提高了4个点。”Bodger说。当螺旋桨付诸使用时，这个数字在大型船只中油耗的应用，对环境保护有着非凡的含义。 尽管试航的结果令人满意，下一阶段的任务却是怎样推销Kappel螺旋桨。这关系到一大批船用螺旋桨，包括单螺丝，多螺丝，固定斜度和可控斜度螺旋桨。 “客户知道回报期很短，客户会非常积极地应用新技术” Bodger总结到，“我们相信两年之内就会发生变化。”SMM不断创新的传统给人留下了长期的深刻印象，也让SMM成为了英国最重要的船用螺旋桨制造商。在ZW3D高级曲面建模工具的帮助下，SMM在保护环境，发展航海事业领域发挥了不可或缺的作用。 |
