2013 第十八屆 SIMULIA (Abaqus) Regional User Meeting 會後花絮

2013 第十八屆 SIMULIA (Abaqus) Regional User Meeting

第十八屆的SIMULIA台灣區用戶大會(簡稱RUM),11/7-8於華航機場過境旅館-諾富特飯店隆重登場。今年的家族團聚,我們的大家長,達梭系統總裁Bernard特地親臨會場。場面延續過去幾年的熱烈程度,與會人數超過百人,40篇的論文發表,30位的演講者為大家帶來電子、生物力學、能源、汽機車以及運動產業的最新成功案例。

2013 第十八屆 SIMULIA (Abaqus) Regional User Meeting
一如往常,第一天上午,士盟科技張士為總經理替本次用戶大會揭開序幕。今年RUM的主題有兩個,達梭系統產品線3D體驗的概念闡述以及多物理場與最佳化。針對第一個主題,達梭系統大中華區李智軍副總裁以及SIMULIA的Karl相繼為大家介紹3D體驗的概念,以往軟體發展強調的重點在於功能面以及應用的廣泛程度,如今達梭系統將使用者的使用紀錄以及產品發展歷程的執行紀錄作為其當下產品SIMULIA V6的發展核心概念。

體驗比產品本身重要,3D體驗平台是一個商用平台,讓我們的客戶為其最終客戶或消費者創造一個舒適的使用經驗。Bernard提到,達梭系統提供商業以及使用者全3D體驗的環境,想像持續性的創新,創造出完美的產品、本質以及生活。

3D體驗平台包含四個部分,第一部分是3D建模,將想法成形;第二部分是仿真模擬,虛擬世界如何現實化;第三部分是資訊,訊息的發表與呈現;最後是社交與協同,訊息交換,共同合作。達梭系統以3D體驗的概念發展當前以及未來的所有產品線。

此次大會的第二個主題,多物理場以及最佳化,Karl提到,近年來,Abaqus陸續新增CFD以及電磁分析模組,使其能進行熱電固以及孔隙流熱固耦合分析。創新的CEL,SPH與DEM技術可應用於多物理場耦合分析。協同分析(Co-Sim)因為前述兩個模組家加入,進行熱電與固電分析已不是問題。2008年併購Isight參數最佳化軟體,短短5年間,Isight的版圖以10%的成長速度持續擴張中,未來將與非參數最佳化的軟體TOSCA成為SIMULIA旗下最佳化產品的骨幹。
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達梭系統台灣分公司的許欲生經理講解知識工程的意義,這是一種技術能量,發展產品過程中,考慮該公司現有的技術知識,標準程序或是國際規定。這些知識是有系統系的分類與採用,所以對於工程師來說,以某種程度的自動化,快速有效地達到最佳效益。CATIA產品工程最佳化包含自動最佳化、實驗空間以及滿足設計條件。真實形狀最佳化用來管理以實體或是表面描述的整體形狀。

台大牙醫專業學院林俊彬院將Abaqus應用於牙科超音波骨刀及鑽針的研發,研究結果說明有限元素法能有效評估力學性質或是幾何形狀的改變對於結構體的共振反應以及振態之影響。身為贊助商之一的科盛科技,黃招財博士為大家報告的主題是從美國汽車發展趨勢看最新的CAE技術如何協助建構核心產業技術, 歐巴馬期望在2025年,汽車的油耗降為每加侖54.5英里,是現有的降低一倍,為達此目標,本文闡述如何以長纖維加勁塑膠複材輕量化車體,並搭配MODEX與Abaqus軟體評估車體結構的安全性與可靠性。

另外,第一天上午,士盟科技的蔡旭程協理說明,目前士盟與瑞其公司的合作情況,該團隊日益茁壯,已經成為全台最大的CAE技術顧問公司,未來更將朝全面化技術層次發展。
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2013 第十八屆 SIMULIA (Abaqus) Regional User Meeting
第一天下午,依產業別,區分演講場地。電子、生醫以及能源的會場中,士盟科技蘇旭民副理以及何紹民工程師分別介紹”利用Abaqus結合FloEFD解決連接器溫升壓降模擬問題”以及”初探低頻電磁有限元素分析”。前者以一個BTB連接器,藉由CAE軟體分析通電流達到穩態後的端子阻抗與溫度,Abaqus用來計算端子的受力變形狀況,藉由接觸壓力計算接觸電阻,FloEFD則根據材料阻抗與Abaqus計算的接觸電阻,計算穩態溫度;後者介紹Abaqus 6.10新增電磁分析模組至今,歷代版本的擴充功能以及士盟新的電磁軟體Opera。

光寶科技唐明豐與鄭貴華先生的報告題目分別為”可攜式電子產品之應力分析”以及”伺服器電源之振動分析”。精元電腦的陳泓任特助的報告內容是NB鍵盤中橡膠件的最佳化分析。群光電能王映翔的題目是”微逆變器支架載重力分析”。慶良電子陳宣豪Press fit連接器之EON插入PCB分析技術之建立。中原土木系黃仲偉老師介紹崁入式簡易可靠度分析與最佳化程式設計開發。成大土木胡宣德老師以有線元素法,評估減壓及固定手術治療對骨折後的胸腰椎之影響。能源工程方面,成大土木郭思伶小姐的題目為”離岸風機支承結構受震反應分析”。
2013 第十八屆 SIMULIA (Abaqus) Regional User Meeting
另一個會場則是汽機車、自行車與工具機。在大地工程的問題上CAE分析所面臨最困難的問題為土壤的材料材料性質,由於土壤可能為非均質材料,所以在空間上材料性質是不均勻的,關於此問題胡毓港先生建立了一個土壤分析模型,能隨機的考慮土壤材料性質的空件變異性,並以Abaqus來模擬當土壤材料為均質時的情形,藉由比對Abaqus與土壤分析模型的分析結果,以驗證考慮空間變異性土壤模型的可靠度。

目前由於節能減碳的議題逐漸被人的重視,而電動車的發展也越來越被重視,但是電池能提供的能量跟引擎相比要小的多了,以目前的電池技術應用在小型車上比較可行,鄭榮和教授提出了新的電動自行車的設計,並使用鋰鎂合金材料來建立車架,如此可以達到車體輕量化的目的,以提升電動車的續航力,且使用Abaqus進一步的確認結構的剛性與強度,驗證新設計車架的結構可靠度,使Abaqus在產品設計上扮演了重要的輔助角色。

現今輪胎的CAE分析技術已經成熟,越來越多更深入更進階的物理現象,都能使用CAE技術在電腦上重現,郭庭瑋先生針對輪胎的阻力做了深入的探討,由於輪胎內含有許多種類的材料,有鋼絲、橡膠等材料,故在模型的建立上借助Abaqus的橡膠模組建立了完整的橡膠材料模型,並使用鋼絲加勁功能模擬輪胎內部的鋼絲排向,探討鋼絲排向對於阻力的影響,且考慮了輪胎轉動速度對阻力帶來的影響,後續會對於輪胎受到衝擊時,內部胎壓變化情形對阻力的影響作進一步的研究與探討。
2013 第十八屆 SIMULIA (Abaqus) Regional User Meeting
在工程應用上往往有一種迷思,使用勁度、強度越好的材料來設計結構,結構的安全性可靠度會越好,而實際上卻不一定是這樣的狀況,因為結構會因會種種製程的因素出現微小的裂紋,而此種情況往往是不可避免的,以耐熱陶瓷材料為例,勁度、強度越好的陶瓷材料相對的抗潛變能力越低,這是因為微裂紋會因為潛變的影響而成長,游濟華先生使用潛變破壞的理論來模擬此類型的問題,並將材料特性與元素資料計算方法寫成Abaqus UMAT與UEL,如此便能使用Abaqus求解潛變破壞的問題。

對於極限運動的愛好者來說,攀岩是一項不可錯過的挑戰,而攀岩者會需要許多的裝備,登山鈎就是其中的一項,攀岩者身上往往會有許多的登山鈎,因此登山鉤的輕量化問題就十分的重要,在市面上強度好又輕的登山鈎就代表是高品質的產品,相對的賣價就會比較高,Abaqus強大的非線性分析能力,適合於驗證登山鈎的拉伸強度,林育正先生使用了Abaqus與最佳化軟體對於登山鈎進行了最佳化分析,最終成功的設計出強度較高且重量較輕的登山鈎。

在工程上,複合材料的結構強度會因疊層角度的組合方式而產生很大的變化。因此,尋找出具有高結構強度之疊層組合方式,勢必是應用複合材料的研究方向與重點,也是研究最佳化分析的一個絕佳案例。嚴楚寒先生分享「複合層板受爆炸荷載下之最佳化設計」,其研究主軸是以Abaqus結合Python腳本(Script)來達成結構強度最佳化之演算。此結合能一窺小規模複合層板之疊層在遭受爆炸衝擊的全貌,而演算法本身也提供產品製造者在設計複合層板時一個有效的解決方案,達到高品質高效率的設計方式。
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飛行機械一直是工業革命以來科技進步的重要指標之一,因其涉及複雜的結構力學、流體力學以及機電整合等部分,使得其技術水準遠高於其他領域。近年來複合材料快速的被發展以及研究,使傳統工業技術也有更大的突破,但相對的也增加了在有限元素分析上的難度與廣度。李政錡先生因Abaqus具有流固耦合分析能力,以及快速進行複合材料疊層設定等優點,遂利用Abaqus建立出無人飛行載具之負載分析流程,以利於後續之結構輕量化之進行。最後在飛行載具受到臨界負載的嚴苛情況下依然找出了有效輕量化的解決方案。

在熱軋精軋的生產線上鋼帶尾板之甩尾撞擊一直是一個很嚴重的問題。撞擊嚴重時不但會損壞產品,還可能破壞了軋輥的機體結構,大大的影響了生產之效能。許涵剴先生利用Abaqus建立精軋產線之完整有限元素模型,初步模擬出了鋼帶在精軋過程中的甩板運動行為,以及歸納出一些尾板撞擊可能的原因。待模型得到了驗證之後,除了能以此模型分析出操作方式對尾板撞擊的靈敏度外,也可用來建立精準的軋延預測系統,以期提升生產線產能。

實車突起乘越衝擊測試的目的是在檢測後懸吊系統的強度,華創車電的紀翔和先生,即是以Abaqus建立汽車後懸掛系統的有限元素模型模擬實車突起乘越之撞擊試驗。考慮到動態分析所花費之時間相較於靜態分析長,若能以靜態分析取代動態分析,則能省下更多模擬所耗費之時間。靜態分析是使用Abaqus/standard求解器,並參考動態分析中之衝擊力值作為靜態分析之邊界條件。最後已達成辨別不同幾何外型的扭力樑是否可能發生挫曲的能力,亦可模擬挫曲變形量隨受力之次數增加之現象,對於設計開發初期有莫大的幫助。

複合材料具有強度高卻重量輕的主要特點,近年來廣泛的運用在各種領域上,尤其在需要高安全性的交通工具上更不乏它的存在。為確保複合材料結構的可靠性,在結構之設計上就必須考慮到破壞、挫曲、脫層、疲勞失效等問題。徐穎成先生即以「複材船舶疲勞分析」為例,向大家介紹Abaqus以及fe-safe在複材領域上有著強大的分析能力,其能準確地預測結構之疲勞壽命,使得複材疲勞問題在CAE技術上有了解決方案。
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第二天上午,士盟科技的莊淳堯工程師帶領大家一窺過去幾年來,定期發布在每個月電子報上的技術分享。丁銘顯工程師呈現過去一年來,我們在發展程式客製化的具體成果。SIMULIA中國的焦中華經理說明設計過程中,多目標快速驗證的解決方案。耕莘醫院的馬文雅主治醫師,以高血壓會帶來許多健康問題為例,說明當一個病人,並非不好的事情,身體有警訊,就應該看病吃藥,追求身心靈的平衡狀態才是健康。
2013 第十八屆 SIMULIA (Abaqus) Regional User Meeting
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這一天半的議程,為SIMULIA整個家族提供一個團聚的好機會。今年首度舉辦的微創意大賞,鼓勵客戶以微電影或是連載動畫的方式,呈現CAE工程師們辛苦卻有趣的工作面,獎品有鏡頭相機以及19吋LED螢幕。然而,讓大家最期待的莫過於抽獎活動,iphone 5c, 聯想平板電腦, Apple TV與DS無限分享器等超值大獎讓每位客戶滿載而歸,我們在此恭喜所有得獎的幸運兒。最後半天的行程,體恤客戶們的工作辛勞,特別安排大家參觀長榮航太維修機坪。
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工作人員之辛勞,各界貴賓之蒞臨,演講者與台下聽眾的熱烈互動以及各個贊助商都讓本次大會得以圓滿落幕,士盟瑞其團隊由衷感謝每個與會人士對我們的支持與肯定,虛心傾聽每個家族成員對我們所提出的建言,持續為各位用戶提供最完整的支援以及最親切的服務。
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