2025 RTC 技術亮點整理｜CAE與AI技術應用大會

碳纖維複材兩片式輪圈之建模技術探討與安全性能評估

國立高雄科技大學模具工程系 吳佳璟 助 理 教  授   
國立高雄科技大學模具工程系 邱栢暄 碩士班研究生
國立高雄科技大學模具工程系 辜宣翰 碩士班研究生
國立高雄科技大學模具工程系 黃懷斌 碩士班研究生

       碳纖維複合材料憑藉優異的比強度與比剛性，已廣泛應用於自行車車架、各式球具、汽車結構件等高性能產品之設計與製造。在複合材料結構之力學分析中，普遍採用基於古典層壓板理論的 2D 殼元素進行建模，能有效描述疊層結構在均勻厚度下的力學響應。
       
       然而，對於具有明顯不均勻厚度與複雜幾何特徵的構件，如汽車輪圈，往往無法充分捕捉局部厚度變化所造成之應力分佈與失效模式，進而影響分析精度與設計可靠度。因此，本文以 3D 實體元素之建模方式進行碳纖維輪圈的結構分析，使分析結果更真實反映實際材料與幾何特性。

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AI 驅動之客製化肋骨骨板最佳化設計與快速預測平台開發

國立中正大學機械工程學系 蔡忠佑 教   授
國立中正大學機械工程學系 方晨潔 碩士生
國立中正大學機械工程學系 温育叡 碩士生

      肋骨骨折為胸腔外科中常見的外傷之一，主要由交通事故或高處墜落等外力造成。患者常出現劇烈疼痛與呼吸困難等症狀，嚴重影響生活品質。

       臨床上常透過鈦合金骨板進行內固定手術，以提升穩定性並促進骨折癒合。然而，現行骨板多為標準化設計，難以貼合不同患者肋骨曲度，導致固定穩定性不足與術後不適。

       為解決此問題，本研究提出一套整合拓撲優化（Topology Optimization）、最佳化分析（Optimization Analysis）與人工智慧預測（AI Prediction）的客製化骨板設計流程。藉由建立與人體肋骨相近的豬肋骨模型，結合有限元素分析（Finite Element Analysis, FEA）與 Altair HyperWorks™ 系列軟體進行模擬，並導入 AI 模型以加速設計與分析流程。

       本研究的最終目標在於建立一個具備「高貼合性、輕量化與高預測效率」之骨板設計平台，為臨床提供具自動化與智能化的輔助工具。

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Altair OptiStruct™ 隨機震動分析於電動自行車電池模組之應用

新加坡商兆普科技有限公司台灣分公司 陳信宏 副         理 
新加坡商兆普科技有限公司台灣分公司 鍾維哲 資深工程師

       With the rapid advancement of technology, transportation and industrial vehicles are undergoing electrification, and bicycles are no exception. This study focuses on a battery pack designed for use in electric bicycles. When the battery pack is mounted on the bicycle, it experiences various road-induced load conditions during riding, which may cause structural damage to the battery pack.


       If vibration-induced damage can be considered during the early stages of product design — even before development begins — the overall R&D cost can be significantly reduced.

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2025新版前處理之實戰應用- HyperMesh 與 SimLab

瑞其科技 William

       2025新版 HyperMesh 與 SimLab 前處理除增加許多新功能外，亦大幅提升建模效率。HyperMesh 的本次更新重點在於優化使用者介面（UI）、提升建模效率，並強化了二次開發與 Physics AI 的實用性；SimLab 進行了全面的更新，包括改進介面、增強流體網格建模、Flux 建模及求解介面，以及提升各求解器操作介面的支援度。

 

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伺服器機櫃後方加掛設備之地震測試與分析驗證

勤誠興業股份有限公司 陳安信 副理

       伺服器機殼領導廠商「勤誠興業」（Chenbro），在高密度運算與 AI 應用蓬勃發展下，面臨機櫃結構更複雜、附掛設備更多的挑戰，必須同時兼顧散熱、聲學與耐震可靠度。傳統高度倚賴實體地震測試的做法，不僅排程漫長、成本高昂，更成為產品快速迭代的絆腳石。

       為降低對實體測試的依賴、將風險前移至設計階段，勤誠興業導入 OptiStruct 並建構完整 CAE 流程。本文聚焦說明在 42U 機櫃與後掛式消音設備的地震分析專案中，如何優化驗證流程，並在效率與成本上取得具體成效。

 

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SimLab 板級熱固翹曲分析

智邦科技股份有限公司｜黃亭瑋 結構工程師

       由於近年來 AI 運算需求的爆炸性增長，導致產品架構不斷擴展、電力使用的瓦數持續升高，以及晶片尺寸與複雜度顯著增加，上述因素共同引發了嚴重的熱效應問題，特別是 PCB 在高溫運作下翹曲（warpage），可能導致錫球（Solder Ball）開裂，影響產品可靠性。
 

       透過專業的數值模擬工具（SimLab & OptiStruct），整合晶片特性、快速 BGA 建模、PCB 等效模型與材料映射（material mapping），讓我們可在設計前期做出預測，以提供評估和優化建議，來規避未來可能會發生的問題。



 

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伺服器電腦之線束彎折分析探討

瑞其科技 蘇宏平 經理

 

       近年來伺服器電腦朝向高密度發展，尤其在 AI 伺服器中，需要容納更多元件，如 CPU、GPU、記憶體和儲存裝置。為了滿足高效能運算 （HPC）需求，需要高速且穩定的資料傳輸，這使得線纜的數量隨之增加，並對線束的佈局和管理帶來極大的挑戰。

良好的線束佈局必須同時考慮多項限制與工程考量：

1. 線束走向規劃：必須避免靠近高熱或高振動的區域。
2. 最小彎曲半徑：必須符合導線與膠套的規格要求，以避免線束產生過度彎折或拉扯。
3. 連接器位置：必須考慮裝配與維修的便利性和可達性。
4. 固定點與夾具設計：固定點與夾具需設計得當，以防止線束鬆動或磨損。

而在 HyperWorks 的相關分析工具中，適合用來做這類線束模擬的工具有 MotionSolve 與 Radioss。



 

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3D 列印熱交換器的優化設計實務

睿智創新科技股份有限公司｜黃洧漢 3D產品設計師
 

       隨著 AI 及高效能運算的飛速發展，其驚人的運算能力也帶來了前所未有的高密度熱源，對現有的散熱技術構成了嚴峻挑戰。

       傳統的熱交換器在設計與製造上受限於既有工法，已難以滿足新世代應用的極致散熱需求。這不僅是效能瓶頸，更是制約技術持續創新的關鍵障礙。在此背景下，金屬 3D 列印技術從根本上重塑熱管理裝置的設計與製造邏輯，為解決此瓶頸提供了可行的工程路徑。

       此技術透過賦予工程師前所未有的設計自由度，創造出傳統工法無法企及的複雜內部流道與優化結構，從根本上改變熱管理裝置的設計、製造與最終效能。


       本文將闡明如何結合 CAE 模擬與驗證流程，顯著提升熱交換器的散熱效率，將熱交換瓦數大幅提升150%！並超越市售鰭片型散熱器27%，壓降也大幅減少96%！同時大幅縮短開發週期達60%，並降低整體成本80%以上，為應對未來的熱管理挑戰提供一套完整且高效的解決方案。

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氣動噪音解決方案

瑞其科技 李俊寬 CFD技術專員
 

       正規的噪聲分析軟體 ultraFluidX 雖然精準，但計算量龐大且對硬體要求極高。在本案例中，我們的目標並不是要得到一個能與麥克風量測完全匹配的精準分貝數值，而是要快速驗證「加裝吸音棉」這個方案是否真的有效。

       因此，選擇 AcuSolve 「近似作法」在工程上是更聰明的策略。本實際案例為伺服器硬碟(圖一)，受到風扇噪音影響，導致讀寫速度下降。

       透過加裝吸音棉前後比較，得到有無吸音棉的硬碟表面聲壓級差異最多到「5.54dB」，量化了氣動噪音影響力，最終為本例的硬碟讀寫效能定義一個「75dB」的噪音臨界值。

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基於 PSIM 之電力轉換器效率建模與分析

工業技術研究院 李昱伸 副研究員

 

       AI伺服器的高速成長使全球數據中心電力需求激增，電力轉換器的效率與功率密度成為關鍵挑戰。為了在高效率與低損耗間取得平衡，本文介紹以 PSIM + Flux 聯合模擬的開發流程，可於設計初期精準預測損耗分佈，驗證控制策略並評估熱性能，大幅縮短研發週期並提升產品效能。



 

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AI x CAE 最新工程應用 - PhysicsAI 算法與預測精度再提升

瑞其科技｜徐穎成 協理

 

       經過這幾次的改版，PhysicsAI 新增了許多功能，除了有演算法與精度的突破，還具備了更完整的數據支援與高效能運算能力，不僅能提供更準確、更平滑的預測結果，也能大幅提升實際工程應用上的效率與實用性，基於這些功能增強，我們也實際落地了一些工程應用，透過本篇技術專欄，幫忙整理出需要克服的技術難點與具體作法，讓大家在後續應用 PhysicsAI 上，能發揮最大的功效。

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生成式 AI 於工程應用 以 RapidMiner 加速多解設計探索

振鋒企業股份有限公司｜王勉力 博士

       高空作業環境中的安全防護至關重要，特別是在防墜落裝置（SRL，自動收回式救生索）以及衝擊能量吸收結構的設計上。傳統工程設計常依賴經驗或耗時的試誤法，難以應對非線性結構分析帶來的複雜性及多解設計的探索需求。

       透過 CAE 技術、生成式拓樸優化與資料驅動的AI分析軟體 RapidMiner，評估防墜落裝置的參數，並實現能量吸收裝置的分類分群最佳化。藉由這種智慧化、資料導向的新模式，工程師能夠在無需重複做網格和模擬的情況下，快速導出具備輕量化、高強度與最佳能量吸收效益的設計方案。

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殊途同歸：OptiStruct 熱應力分析的對標實踐

聯發科技股份有限公司 陳昱儒 資深工程師

       在處理非線性熱應變分析中，熱膨脹係數（CTE）的正確處理是此分析的關鍵，針對瞬態（ICTE）與割線（SCTE）在模擬中的差異，且須同時考量材料零應變的參考溫度與全域模型的參考溫度，若未進行修正換算，將導致分析誤差。

       透過在 OptiStruct 中啟用 CTE 修正功能，其室溫翹曲分析結果與 Ansys 幾乎一致，位移差異僅約 0.2%，結果驗證 OptiStruct 具備可靠的熱應力分析能力，可作為提供可靠的設計趨勢參考與決策依據。

RI Program 最新版本功能展示

瑞其科技｜林育正 總監

       現代 CAE 軟體功能空前強大，理論上應能極大化地加速創新；然而現實中，工程師們卻常深陷於無止盡的「數位化手工作業」泥淖——從重複性的模型建構到複雜的分析設定，這些耗時且易錯的環節，正嚴重侵蝕著寶貴的研發能量。

       為了解決這個普遍存在的「CAE 悖論」，瑞其科技憑藉深厚的工程領域知識與軟體開發實力，隆重推出「RI Program」客製化工具套件。瑞其科技總監深入闡述，RI Program 如何作為解放工程師創新潛力的關鍵，透過智能自動化簡化流程、降低技術門檻，最終為客戶釋放可觀的研發通量與競爭優勢。

瑞其科技是「CAE與AI數據分析的專家」，我們完成了許多成功的 案例實績。

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