带锈蚀锚链的霍尔式船用锚实体造型

　　很多刚入行的结构设计师容易把锚的外形做的过于规整，实际上常年使用的锚因为反复起抛、和河床砂石摩擦、加上海水或者河水的电化学腐蚀，表面会形成不均匀的锈蚀层，锚爪尖部因为经常磕碰摩擦，锈蚀层会被磨掉露出金属底色，锚卸扣和锚链连接的位置因为长期受力摩擦，锈蚀痕迹也会和其他区域有明显区别，这次建模的时候特意把这些细节做了区分，没有做统一的锈蚀贴图。再说到设计思路，建模第一步是先确定锚的核心受力结构，锚干是主要的承力部件，截面做的是带圆角的矩形，比等截面积的圆形截面抗弯折性能更好，锚爪的张开角度是严格按照霍尔锚的标准角度做的35度，这个角度是经过上百年实船验证的，角度太小抓不住土层，角度太大起锚的时候容易被石缝卡住。锚冠位置的凸台是用来保证锚在着地的时候能自然翻转，让锚爪顺利切入土层，很多新手建模容易漏掉这个凸台，做出来的锚平放的时候是锚爪平贴地面，实际根本没法正常啮入土层。然后是锚链部分，这次做的是有档锚链，每个链环中间的横档不是为了好看，是为了防止链环受大拉力的时候发生形变拉长，避免链环互相卡死，链环之间的连接间隙留了1.2毫米的活动余量，这个间隙是按照实际锚链的装配公差来的，间隙太小锚链弯折的时候会发生干涉，太大的话链环之间磨损会加快。做船舶舾装件三维建模快十二年，经手的锚具类模型少说也有四十多套，这次做的带锈蚀效果的霍尔锚造型，是给内河港口实训基地做的教学演示用模型，当时对接的实训老师特意提了要做真实使用后的锈蚀质感，不能是出厂亮面的新件状态，方便学员直观识别锚具长期浸水环境下的外观特征。先从实际应用场景说，这类锚主要用在千吨级内河货船、近海作业渔船还有港口作业趸船上，作用就是在船舶停泊时把抓力传递到河床或者海床土层里，抵消水流、风浪对船体的推力，避免船舶走锚移位。

　　外形尺寸和安装边界这块，这次建模的锚整体高度是1.2米，锚爪横向展开宽度是0.9米，配套的锚链单环长度是140毫米，整个锚加上外露的五米锚链，在装配到船首锚穴的时候，要注意锚爪收拢状态下和锚穴侧壁的间隙不能小于30毫米，不然起锚的时候锚爪如果被异物卡着没完全收拢，会撞坏锚穴的外板。之前有个船厂的年轻设计师就是没留够这个间隙，试航的时候起锚把锚穴外板撞变形了，回坞修了三天才搞定。还有锚卸扣的位置，连接锚干和首节锚链的卸扣，横销的方向要和锚爪的平面垂直，不然抛锚的时候卸扣会卡在锚链筒口，这个细节在建模做装配约束的时候就要提前把方向定好，不能随便转角度。

　　很多人觉得锚就是个铁疙瘩，没什么设计含量，实际上从锚的重心分布到锚爪的曲面弧度，每一处都是经过无数次实船试验调整出来的，重心如果太靠锚冠位置，锚着地的时候没法顺利翻转啮土，重心太靠锚干上部，抛锚的时候容易出现锚头后仰的情况，根本抓不住底。这次做锈蚀外观的时候，没有用统一的粗糙度参数，锚干中部因为经常和锚链筒口摩擦，锈蚀层比较薄，表面相对光滑，锚爪内侧因为啮入土层的时候和泥土砂石摩擦，会有很多不规则的划痕，锚链的链环接触位置因为长期互相摩擦，锈蚀层也会比其他位置薄，这些细节如果不做出来，模型看着就很假，不管是做教学演示还是做船舶动画渲染，都出不来真实的效果。

　　还有一个容易被忽略的点，锚冠底部的平面是有微小倾斜角度的，不是完全平的，这个角度是为了让锚在被拖动的时候能自然产生一个向下的分力，引导锚爪往土层里扎，要是做成完全平面，锚就会在水底被拖着滑，根本产生不了抓力。之前给一个海事局做搜救演练的动画模型，当时就是把锚冠底面做平了，动画里抛锚之后船一直飘，后来查了半天才发现是这个角度的问题，调整了2度的倾斜角之后，抓力的表现就完全符合实际情况了。做这类工业模型的时候，不能只照着照片描外形，得懂部件实际的工作原理，知道每个结构的作用，做出来的模型才是能用的，而不是只能看的花架子。