前言
瑞其科技｜林育正 總監
本報告主要分析 RI Program（瑞其程式）的『技術架構』與『功能特色』，這是一套瑞其專為 CAE 工程師開發的【二次開發工具包】。
本報告概述 RI_Programs 在 HyperMesh 前處理、OptiStruct / Radioss 求解器、HyperView 後處理及特殊功能模組的創新應用，展示了如何透過『客製化 GUI 介面』大幅提升 CAE 分析效率，實現短時間完成複雜分析的突破性效果。
■ 前處理/求解器
在 HyperMesh 中提供 OptiStruct 隱式非線性、OptiStruct 顯式非線性分析、線性振動分析、Radioss 求解器、智能化自動建模工具。
■ 後處理與客製化功能
HyperView 中提供強大的自動化後處理
■ 特殊功能模組
瑞其開發的影音綜合包，讓 CAE 的學習無遠弗屆
RI Program 展示了如何透過『客製化 GUI 介面』大幅提升 CAE 分析效率，實現短時間完成複雜分析的突破性效果。
【 前處理/求解器 】
線性振動分析
Linear Dynamic Optistruct
OptiStruct 隱式分析
Implicit OptiStruct
OptiStruct 顯式分析
Explicit Optistruct
Radioss 顯式分析
Explicit Radioss
高階螺栓組裝
Bolt_Asm_GUI
高級抽中面與組裝
Mid_S_ASM_GUI
線性振動分析（Linear Dynamic Optistruct）
基於 OptiStruct 在線性振動分析領域的領先地位，RI_Programss 開發了專用的 Modal Analysis、FRF Analysis 和 PSD Analysis GUI 介面（如圖1）。
該工具能夠『快速處理 FRF』分析及『隨機路面譜的 PSD analysis』需求。CAE 工程師只需按下按鈕並輸入相關曲線，系統就能在數分鐘內完成 FRF 或 PSD 線性振動分析設定。
圖1. Linear Dynamic Optistruct
OptiStruct 隱式分析 （Implicit OptiStruct）
OptiStruct 隱式分析 GUI（如圖2）是 RI_Programs 的核心功能之一，專為降低『非線性分析』門檻而設計。該工具最大特色是能讓沒有經驗的工程師在5-10分鐘內，完成複雜的接觸非線性分析。
技術實現方面，GUI 內建『智能接觸搜尋功能』：可自動識別模型中的接觸面，並建立適當的接觸關係。系統預設了大量工程參數，包括材料屬性、邊界條件設定和求解器參數，這些都是基於實際工程經驗優化的數值。
該功能特別適用於筆電擠壓分析、鍵盤高度非線性擠壓…等各種產品應用，能夠處理複雜的材料非線性、幾何非線性和接觸非線性問題。
圖2. OptiStruct 隱式分析（Implicit OptiStruct）
OptiStruct 顯式分析（Explicit Optistruct）
2025版 OptiStruct 新增了『顯式分析功能』，RI_Programss 隨即開發了對應的 GUI 介面(如圖3)。這項功能的主要優勢在於能夠實現『隱式+顯式的無縫銜接分析』。
典型應用流程是先使用隱式分析進行螺栓預緊或鏡頭預緊配合等非線性接觸分析，計算出接觸力，然後無縫切換到顯式分析進行落摔測試。這種方法更符合實際物理現象，避免了傳統分析中忽略預應力狀態的問題。
GUI 介面提供了『快速設定重力、初始速度、Engine 卡片和 General Contact』等功能，大幅簡化了顯式分析的設定流程。
圖3. OptiStruct 顯式分析 (Explicit Optistruct)
Radioss 顯式分析（Explicit Radioss）
Radioss 作為專業的顯式分析軟體，在 RI_Programss 中配備了功能豐富的 GUI 介面(如圖4)。該軟體在歐洲享有很高聲譽，特別是在汽車碰撞分析領域，被廣泛應用於知名車廠的碰撞、落摔安全等分析。
■Radioss GUI 的核心優勢包括：
• 材料庫快速建構與自動屬性施加
• AutoTie 和 AutoContact 自動搜尋功能
• 豐富的邊界條件設定選項
• Engine 卡片自動生成
這些功能的集成使得『即使是資深用戶』也能大幅提升工作效率，快速完成複雜的顯式非線性分析設定。
圖4. Radioss 顯式分析 (Explicit Radioss)
智能化自動建模工具
■自動抽中面與組裝（Mid_S_ASM_GUI）
採用先進的幾何識別算法，支援十多種不同的抽中面方法。系統能夠基於 3D 實體幾何自動生成中面，並根據原始厚度信息自動施加到 2D 殼元素上。這項功能大幅減少了傳統手工抽中面的時間成本。
RI_Programs 在前處理階段提供了完整的自動化建模解決方案，包括智能分類 Parts、自動抽中面、自動厚度施加等功能(如圖5)。
補充：Pick comps 物件分群功能參數說明
●Filter Parameter：comp之最大面積/體積＂小於＂此數值歸類為Solid
●Small_Volumes：comp之體積＂小於＂此數值歸類為small_parts
●使用小Tip：針對自家模型挑出多個代表comp，依照上述公式計算，即可得到適用參數。
圖5.自動抽中面與組裝 (Mid_S_ASM_GUI)
■智能分類 Parts 功能：
能夠自動識別 CAD 模型中的零件類型，區分適合『殼元素網格』和『實體網格』的組件。對於複雜的伺服器或電子產品整機模型，這項功能可以在數百個 CAD 組件中自動完成分類工作。
■高階螺栓組裝（Bolt_Asm_GUI）
【自動組裝功能】這是另一項重要的創新，系統能夠自動識別模型中的對接螺孔，設定容差範圍後『一鍵搜尋』所有匹配的孔洞位置。工程師可以選擇不同的連接方式，如 RBE2 連接或中間打 pin 的方式，系統會自動建立所有螺栓連接。
【 後處理與客製化功能】
程式雲圖與應力熱點
Equation EQ_Res_Top
多種曲線繪圖
Multiple Plots Plotter
後處理影像合成
Animate_Merge
程式雲圖與應力熱點（Equation EQ_Res_Top）
RI_Programss 支援客戶自有程式碼的整合，可以將 In-house code 轉換為 HyperView 中的雲圖顯示（如圖6）。這項功能特別適用於需要特殊物理量(如應力處理或安全係數等計算)的應用場景，彌補了標準求解器可能不支援的特殊需求; 除此之外，自動尋找最大物理量也是一項智能化後處理的功能。對於非線性或暫態分析結果，系統能夠『自動在時間歷程中找出關心的前幾大應力熱點，並自動切換到對應的時間增量步』實現自動拍圖或聚焦顯示。
多種曲線繪圖（Multiple Plots Plotter）
客製化 XY Plot 功能允許工程師彈性指定直角坐標軸的物理量，系統自動繪製 XY 視圖。相比傳統 HyperGraph 操作，這項功能大幅簡化了設定流程
圖6.Hyperview 客製化介面
後處理影像合成（Animate_Merge）
基於 Python 程式語言，RI_Programss 提供了比 HyperGraph 更強大的繪圖功能。支援多種不同物理量在同一張圖中顯示，並可設定不同的比例尺。系統支援刻度大小自定義、線性/對數刻度選擇等進階功能，滿足工程師對於專業技術報告的高品質需求。
【 特殊功能模組：AI 驅動的影音處理 】
多語言影音翻譯技術
RI_Programss 集成了 AI 驅動的影音處理功能，這是一項為國際技術交流而開發的創新工具(如圖6)。
該功能採用 Whisper 技術，能夠自動將錄音檔轉換為文字，支援英文、日文等多種語言。轉換完成後，系統可以將語音內容重新翻譯並轉回影片檔，生成中文字幕。
這項功能特別適用於觀看日文或英文…等技術報告的場景，可以自動生成中文字幕，大幅提升國際技術交流效率。
音頻處理與優化功能
RI_Programss 的影音處理模組還包括『人聲分離、文字轉語音』等實用功能。人聲分離可以將語音和背景聲音分離，改善音頻品質。文字轉語音功能則可以將文字內容轉換為語音檔案。
這些功能雖然不是核心 CAE 分析工具，但對於技術文件製作、國際會議參與和技術培訓等應用場景提供了重要支援。
圖6. AI 驅動的影音處理介面
【 1. RI Program 概述與技術背景 】
1.1 程式開發理念
RI Program 是基於瑞其多年 CAE 服務經驗開發的『二次開發工具集』，主要解決 CAE 工程中『重複性工作』和『技術門檻』的問題。該程式套件在2025版本中經過全面重構，確保穩定性和版本兼容性。
瑞其開發團隊採用 Extensions 方式將程式註冊到 HyperMesh 界面，用戶在 HyperMesh 啟動後可直接在 "RI Program 2025" 選項中找到所有功能模組。這種整合式設計確保了與現有 CAE 工作流程的無縫銜接。
1.2 技術架構設計
RI Program 採用模組化架構設計，包含三大核心模組：
• 前處理/求解器：基於 HyperMesh 前處理，做出線性振動/OptiStruct 隱式/顯式與 Radioss 顯式分析 GUI
• 後處理：HyperView 客製化介面與高階曲線繪圖功能
• 特殊功能：AI 驅動的影音處理與多語言支援
每個模組都內建『大量工程知識』和『預設參數』，這些參數來自90%以上常用情況的實際經驗，確保工程師能夠快速獲得可靠的分析結果。
【 技術效益與應用價值分析 】
效率提升量化分析
RI Program 在提升 CAE 工作效率方面展現了顯著的量化效益：
■前處理效率：
傳統分析設定可能需要冗長時間與複雜卡片編輯的過程，RI Program 將此時間縮短至5-10分鐘，效率提升達到80%以上(並有效提高新人運用效率)。
■建模自動化：
對於包含數百個零件的複雜組裝模型，智能分類和自動組裝功能可以將數天的手工作業縮短為數小時，自動化程度超過80%。
■後處理功能：
熱點搜尋功能可以節省50-80%的後處理時間，可將客製物理量需求（In-house code）寫入雲圖中增加後處理功能。
技術門檻降低效果
RI Program 最重要的價值在於『大幅降低了 CAE 技術應用門檻』即使是沒有豐富 CAE 經驗的工程師，也能夠通過友善的 GUI 介面快速完成複雜的分析工作。
這種設計理念特別適合中小企業和新進工程師，有效解決了 CAE 技術推廣中的人才瓶頸問題。同時，經驗豐富的工程師也能藉由這些工具將更多時間投入到高附加價值的工程判斷和設計優化工作。
工程知識固化與傳承
RI Program 將多年累積的工程經驗和最佳實務固化在軟體中，包括：材料參數設定、邊界條件選擇、智能搜尋…等關鍵技術細節。這種知識固化不僅提高了分析可靠性，也有助於企業技術知識的傳承和標準化。
【 產業應用前景與技術發展 】
目標應用領域
RI Program 主要針對以下產業領域：
• 消費電子產業：筆電、手機等產品的結構分析、落摔測試和熱分析
• 汽車工業：車輛電子系統的振動分析、碰撞安全分析
• 伺服器與通訊設備：複雜組裝結構的機械分析和散熱分析
• 精密機械製造：螺栓預緊、組裝應力分析等精密工程應用
技術發展趨勢
隨著 AI 技術的快速發展，RI Program 展現了 CAE 軟體智能化的發展方向。未來可能的技術發展包括：
• 更智能的自動化：基於 Hyperworks AI 功能瑞其運用二次開發整合達到更智能的自動化功能
• 跨平台整合：與更多 CAD/CAE 軟體的深度整合
• 客戶客製需求：可針對客戶需求客製為客戶量身訂製所屬功能協助提升工作效率
【 結語 】
RI Program 代表了 CAE 軟體二次開發的重要創新方向，通過客製化 GUI 介面和智能化自動功能，成功解決了傳統 CAE 應用中的效率和技術門檻問題。
主要技術貢獻
1. 實現了5-10分鐘完成複雜分析的突破性效率提升
2. 提供了完整的自動化建模解決方案
3. 整合了隱式+顯式無縫銜接分析流程
4. 開發了 AI 驅動的多語言技術交流工具
應用建議
1. 優先在重複性工作較多的產業領域推廣應用
2. 結合企業具體需求進行客製化開發
3. 建立標準化的 CAE 分析流程和品質控制體系
4. 投資人員培訓以充分發揮工具效益
未來發展方向
1. 持續優化 AI 算法提升自動化程度
2. 擴展支援更多 CAE 求解器和專業領域
3. 發展雲端化和協作平台功能
4. 建立更完整的工程知識庫和案例庫
瑞其 RI Program 的成功開發和應用，為 CAE 產業的數位化轉型提供了重要的技術參考和實踐經驗，將對提升整體產業的技術水準和競爭力產生積極影響。
