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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