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ODYSSEE Apex Actran CAE 軟體相關介紹:

ODYSSEE CAE 應用: (結合AI ML)

• 最佳化預測
• 使用以影像為基礎的機器學習，為任何產業提供即時預測和優化。
• 製造錯誤監測（鑄造）
• 建立模具的花費指標
• 用於品質控制的錯誤特徵
• 可建構性: 建構風險，不確定性和決策
• 基於肺部感染的MRI影像做診斷預測
• 透過即時預測模型對遠距病患監控
• 飛行模擬(著陸的條件)
• 衛星圖像選擇性壓縮與分類

Apex CAE 應用:

• MSC Apex Modeler

從強大的幾何清理、簡化，一直到網格劃分，MSC Apex旨在開發各種易於使用的功能，創造最友善的建模環境。

• MSC Apex Structures

全面整合的結構分析流程，自動偵測需要的求解器設定，前/後處理功能與求解器皆在同一個介面下操作，支援靜態、正交模態、動態、挫曲分析。

• MSC Apex Generative Design

高自動化的生成式設計，打造無與倫比的積層製造體驗，在產品生命週期的每個階段節省成本並縮短知識與經驗之間的差距。

Romax CAE 解決方案

行 業 應 用 案 例 ：

    軌 道 交 通    

客 戶 需 求 ：

軸承供應商調查

Romax 所 提 供 的 服 務：

一列現代化柴油列車軸箱軸承失效問題不斷增加，引起了越來越多的關注。 Romax 工程師使用 優 化 模 擬 軟 體，基於對 軸箱軸承 和 齒輪箱 的深厚知識，通過三個關聯的工作包進行問題根源分析以及詳細高效的問題調查。

    可再生能源    

客 戶 需 求 ：

根據GL認證的要求，在指定載荷譜和極限工況下完成 耐久性 計算。

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

詳細的軸幾何尺寸，複雜的行星齒輪系統，花鍵聯結，有限元箱體模型和內部軸承細節。使用載荷分佈評估和選擇軸承，根據ISO標準計算壽命，調查和優化 預緊力 、 遊隙 、 錯位量 、 軸承 內部幾何資訊和 潤滑 狀況。Romax 生成的報告中 耐久性 滿足GL要求。報告允許供應商在該風機中使用它們的軸承產品。

    重 載 車 輛    

客 戶 需 求 ：

審核中型卡車 變速器 ，評估低成本供應商的軸承

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

使用 Romax 軟體的全系統方法詳細分析所選軸承類型； Romax 在軸承潛在供應商審核過程中提供支援。基於完整 齒輪箱 系統分析完成 軸承選型 和 優化 。評估預緊力、錯位量、潤滑油和量產變差，鑒別軸承性能的關鍵影響因素。

    汽 車 行 業    

客 戶 需 求 ：

某大型歐洲汽車製造商需要改進 變速器 設計，使製造流程更具魯棒性。裝配過程中產生的結構變形導致 軸承預緊量 發生變化，需分析和優化軸承預緊量變化產生的系統影響。

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

Romax 快速的建模 和 分析 功能可以將 齒輪 、 軸 、 軸承 和 箱體 集成到單一的 齒輪箱 模型中，預測各個零部件之間的 相互耦合 作用。通過使用 Romax 軟體對 變速器 進行整體系統優化，充分考慮所有零部件之間的相互影響，分析 電機定子 與 齒輪箱 殼體之間的配合以及箱體變形及其對 齒輪 和 軸承 的影響，最終幫助該汽車製造商優化了製造工藝，成功降低製造成本並進一步提高產品品質。

聲學分析 Actran  CAE 應用 ：

• 動力總成 ，變速箱和電動發動機的雜訊預測
• 發動機進氣和排氣系統聲學特性
• 後視鏡和空調環控系統的氣動-振動-雜訊分析
• 輪胎和通過噪音評估，包括聲學處理優化
• 車輛內部聲學舒適度，包括全內飾車身的NVH性能評估和聲學包優化
• 多層結構聲學傳輸損耗預測，考慮隨頻率變化的聲學處理效應
• 傳輸路徑分析和設計變更影響比較
• 考慮安裝效果（結構振動、吸聲等）的風扇雜訊評估
• 音響設備集成性能評估
• 飛機進氣和排氣雜訊的聲學處理和機艙設計優化
• 機身氣動雜訊的傳播預測
• 水下雜訊傳播
• 高強度隨機聲載荷和振動導致的振動聲疲勞預測

技術特點 ：

• GUI 支援高級結果視覺化 ，包括專用的聲學後處理功能（極座標圖，3D方向圖，貢獻圖，聲學量）
• 具有基於聲學標準的嵌入式聲學測點生成功能（ISO 3744 ， ISO 3745 ，SAE J1074和 IEC 61672-1）
• 根據使用者的需求自訂的介面
• 基於自我調整求解器的網格劃分技術 ，可實現高效計算並減少用戶網格劃分工作
• 高度集成到多體時功能變數代碼 Adams 和 CFD 代碼 scFLOW 中進行聯合模擬
• 與結構分析FEA軟體 （如MSC Nastran） 進行聯合模擬
• 分析靜態介質和複雜流動中的聲音傳播和輻射
• 使用無限單元和自我調整完美匹配層（APML）模擬自由場輻射
• 在小空間流體中建立聲學粘熱損失模型
• 採用直接頻率法或模態頻率法進行振動 – 聲學耦合分析
• 豐富的結構單元庫：實體、殼體、梁、彈簧、剛體、多層複合結構等
• 基於BIOT 理論的多孔彈性單元庫 ，用於通過體積作用的聲學材料建模
• 用於有源結構建模的壓電單元庫
• 隨機載荷 ：擴散聲場，湍流邊界層等
• 使用線性和二階單元進行 2D 、3D和軸對稱模型分析
• 從定常和非定常的 CFD 結果（SNGR技術，Lighthill和Möhring類比）中，提取氣動聲源， 預測由湍流引起的雜訊
• 支持 CFD 代碼自有檔案格式
• 基於有限元和虛擬SEA方法的低、中和高頻求解功能
• 直接和反覆運算求解以及 KRYLOV 快速頻率回應求解
• GPU 加速功能解決大模型和高頻問題

• 延 伸 閱 讀 
• 聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran 2025.2
• 2025最新NVH解析｜階次分析在旋轉機械故障診斷的應用全攻略
• 網格掰掰！PreonLab CFD流體力學模擬再進化
• 如何為 eVTOL 無人機設計提供數位孿生支援 – MSCOne
• 聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran
• 從噴嘴到排水系統：PreonLab助力洗碗機全流程設計模擬
• 頂尖電池製造商都在用CAE?淺談電動車電池設計 CAE工程師必看
• 隔音建築材料開發必備工具：從CAE模擬找到最佳材料解 – Actran
• 變速箱的聲音輻射 – CAE軟體Actran
• 窗簾設計新科技：降低噪音1套軟體就搞定 – Actran
• 電動車電池 安全性與效能 – MSCOne
• 數位孿生技術 ：探索數位化未來的關鍵技術
• 電子電聲產業Acoustic solution – Actran
• 航空技術飛機致動器設計 – CAE軟體Romax
• AI解決NTF BIW 2大問題 – CAE軟體ODYSSEE
• 鐵路噪音解決方案 – CAE軟體Actran
• 風力渦輪機傳動系統的耐久與噪聲-CAE軟體Romax
• Acoustic 聲學分析
• ODYSSEE CAE 機器學習成為電機一大助力
• ODYSSEE幫助臨床醫學最佳化3D列印矯正鞋墊
• Actran 2024.1新功能 聲學Acoustic解決方案
• Actran協助富士康優化Loudspeaker設計
• Romax 協助NBC提升輪轂軸承的效率表現
• Valeo透過Romax成功縮短9個月的電驅動產品開發週期
• 變速箱性能最佳化：透過ODYSSEE建立AI ML的Romax變速箱設計
• 透過Actran分析新型風扇的氣動噪音
• Actran創建AVAS揚聲器聲學模型
• 中華汽車透過Actran進行噪音之聲源估算和響應驗證
• 電動車噪音 – 通用汽車向中高頻前進！
• NVH分析 – 利用Actran輔助車身地板阻尼優化
• Actran 2021 新功能發布要點！
• 馬達噪音優化 – 解析如何利用Actran進行噪音優化
• Actran SNGR解決複雜的流場 聲學 問題
• CAE軟體 – Actran 進行噪音分析
• 第二屆 2023 Actran聲學應用大賽
• Avio使用MSC Nastran和Actran確保太空發射器的結構可靠度

這篇文章 2026 第一季培訓課程 最早出現於 星恆科技有限公司。

現場參與的嘉賓們包含車輛與新能源車、電子與機器學習、海洋與軍工、機械與材料各領域，感謝各方專業人才的熱情參與。三位得獎者也受邀分享聲學大賽得獎題目，精彩且充實的內容不但實至名歸，更彰顯台灣的聲學領域人才正在一步步地努力，累積越來越優質的聲學專業領域知識，打造更具價值的工程團隊，提供消費者美好的聲學使用體驗。

2025 Actran聲學應用大賽得獎名單 及 得獎者介紹

金牌：中華汽車工業股份有限公司 / 郭正祥 副理

題目：Sound Packages Analysis by Actran SEA Manager

金牌作品以整合式的聲學包分析方法脫穎而出。

團隊將｢車艙內表面吸音率｣ 、 ｢ TL 資料庫｣與｢ Actran SEA Manager ｣ 有效結合，大幅提升｢ RT60 ｣ 與｢插入損失｣的預測準確度，也清楚指出小型車艙由容積主導的聲學特性。

透過多個方案比對，他們成功建立一套效率高、可信度佳的｢聲學優化流程｣ ，讓｢聲學包｣的開發更精準、效率更高。恭喜獲獎！

銀牌：鴻華先進科技股份有限公司 / 葉家瑞 副理

題目：Actran 聲學模擬於先進電驅系統的應用

銀牌作品聚焦於｢先進電驅系統｣ ，建立了一套以｢虛擬驗證為核心的聲學分析流程｣ 。

團隊運用｢ Actran ｣準確定位噪音來源，並快速進行產品疊帶與優化，讓 ｢ NVH 問題｣得以在設計初期被掌握與解決。

作品內容完整，技術深度明確，也展現團隊對｢ EV NVH ｣的熟悉度與實務能力。恭喜獲獎！

銅牌：國立臺灣海洋大學 / 指導教授 湯耀期 博士 / 學生 郭冠宏

題目：Actran 在 AR 眼鏡產品之模擬應用

銅牌作品聚焦於｢穿戴式 VR ｣裝置的聲音品質，並以 Actran 導入其聲學分析流程。

作品在不改變｢原有 VR ｣設計的前提下，驗證外加聲學設備的可行性。

作品由研究生完成，題材貼近實際產品，模型清楚、比對效果良好，並已開始應用於系統分析。成果展現｢ Actran 在穿戴式小型電聲系統｣上的應用價值。恭喜獲獎！

所有投稿作品將由星恆科技與MSC Software的專業團隊進行評審，評審標準包括：

• 技術深度：Actran軟體的應用深度與模擬精度。
• 創新性：作品的創意與獨特性。
• 實際應用價值：作品在實際產品或研究中的應用潛力。
• 文章表達：文章的邏輯性、清晰度與完整性。

為了突顯我們對聲學大賽的重視與得獎者們的肯定，星恆特別爭取總獎項價值破萬元，並準備精美的獎盃三座，期待藉由聲學大賽，激勵Actran在台灣的用戶們，發表Actran是如何應用在自身產品或學術研究、提升工作成就感、促使聲學領域在台灣繼續蓬勃發展!

聲學 Acoustic 是什麼?

聲學 Acoustics 是研究聲音的產生 、 傳播 、 接收和效應的科學 。 聲音是一種機械波 ， 在介質中 （ 如空氣 、 水或固體）傳播 。 聲學研究的基本要素包括聲波的頻率 、 波長 、 振幅和速度 。

Actran 用 在 各 種 形 式 的 聲 學 模 型

• 標準和對流聲學 
• 分析車輛內外的聲響 
• 模擬聲音傳遞通過彈性牆 
• 預測孔洞介質的聲音吸收 
• 2D, 軸對稱和 3D 分析
• 耗散機制，例如黏熱損失和聲音吸收
• 非均勻平均流上的聲傳播和輻射
• 用複合材料模型模擬複雜的多層結構
• 直接響應和模態疊加方法
• 用於壓電材料的主動結構模擬
• 複雜流動和溫度梯度等異質性
• 基本諧波分析
• 平面、球面和柱面波源以及入射平面波對管道的激發
• 不連續 Galerkin Method
• 暫態 CFD 後跟隨著聲輻射
• 黏熱元素，用於模擬薄空氣層或細管的
• 準確建立襯墊模型，包含流動效應  (Myers-Eversman formulation) 
• 由入射聲導管modes定義的激發

Actran 常 見 應 用 的 產 業

• 航太:  經過駕駛艙和機身 、 發動機短艙內襯 、 機身和駕駛艙絕緣 、 ECS（環境控制系統） 、 APU 和 ECS 入口和出口消音器 、 後緣 、 聲納 、 直升機渦輪噪聲 、 起飛時火箭有效載荷的隨機動態響應的聲音傳輸 、 聲納。

• 車輛:  動力總成 、 裝飾設計 、 風噪聲 、 發動機部件 、 壓縮機 、 進氣歧管 、 空氣濾清器 、 閥蓋 、 擋板 、 電動機 、 揚聲器 、 消聲器 、 輪胎噪聲 、 消音器 、 高壓分配管道 、 馬達 、 齒輪箱。

• 消費品: 電話 、 免提電話通訊 、 耳機 、 揚聲器 、 助聽器 、 樂器 、 洗衣機 、 冰箱 、 吸塵器。

• 電子產品: 光碟硬碟等轉動裝置 、 手機 、 相機 、 液晶投影設備的風扇。

• 機械裝置: 渦輪機械 、 暖通空調 、 割草機和農業機械 、 排氣系統 、 馬達。

2025 Actran掌握智慧聲學整合與模擬自動化技術研討會圓滿落幕

我 們 擁 有 可 靠 的 技 術 與 人 才，有 任 何 相 關 問 題 都 歡 迎 來 信 或 來 電 討 論 指 教，幫 您 量 身 打 造 符 合 需 求 的 解 決 方 案 。 想 更 清 楚 的 了 解 Actran ( 聲學分析 )，歡 迎 來 電 (02)2712-8448 或 是 來 信。

如 果 您 想 了 解 更 多 詳 情 ， 請 聯 繫 Simhex。

延 伸 閱 讀

• 2025最新NVH解析｜階次分析在旋轉機械故障診斷的應用全攻略
• 聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran
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• 電子電聲產業Acoustic solution – Actran
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• Actran 2024.1新功能 聲學Acoustic解決方案
• Actran協助富士康優化Loudspeaker設計
• 透過Actran分析新型風扇的氣動噪音
• Actran創建AVAS揚聲器聲學模型 
• 中華汽車透過Actran進行噪音之聲源估算和響應驗證
• Actran幫助現代汽車設計行人警示揚聲器
• Actran SEA解決太空發射器飛行的結構聲學疲勞
• Actran 聲學解決方案研討會
• Actran聲場分析 2023第二季培訓課程 
• Avio使用MSC Nastran和Actran確保太空發射器的結構可靠度
• 第二屆 2023 Actran聲學應用大賽
• CAE軟體 – Actran 進行噪音分析
• Actran SNGR 解決複雜的流場 聲學 問題
• 馬達噪音優化 – 解析如何利用Actran進行噪音優化
• Actran 2021 新功能發布要點！
• NVH分析 – 利用Actran輔助車身地板阻尼優化

這篇文章 2025 Actran聲學應用大賽得獎名單 最早出現於 星恆科技有限公司。

Actran 2025.2 同時全面強化 ePowertrain 噪音分析流程，擴增聲學指標工具的激勵功能，並整合多項實用新特性，協助工程師與設計團隊打造更安靜、更高效、更具競爭力的產品。

聲學 Acoustic 是什麼? 聲學 Acoustics 是研究聲音的產生 、 傳播 、 接收和效應的科學 。 聲音是一種機械波 ， 在介質中 （ 如空氣 、 水或固體）傳播 。 聲學研究的基本要素包括聲波的頻率 、 波長 、 振幅和速度 。

聲波的基本特性：
– 頻率（Frequency）： 聲波每秒振動的次數，單位是赫茲（Hz）。

– 波長（Wavelength）： 相鄰兩個波峰或波谷之間的距離。

– 振幅（Amplitude）： 聲波的強度或音量，通常與聲音的響度相關。

– 速度（Speed）： 聲波在不同介質中的傳播速度，如在空氣中的速度約為343米/秒。

NVH 是什麼? Noise 代表噪音、Vibration 代表振動、Harshness 代表聲振粗糙度 的縮寫，是一個衡量汽車製造品質的綜合指標，代表了乘客在車內感受到的聽覺和觸覺回饋。

Actran Radiosity 應用於大型太空應用和高頻噪音傳播

全新推出的 Radiosity 求解器，採用幾何與能量為基礎的聲學分析方法，現已整合至 Actran中，用於處理大空間及高頻噪音傳播等複雜問題。此技術特別適用於難以使用傳統波動法處理的大型聲場，可有效評估聲能在廣域中的分佈與傳遞。

Radiosity的典型應用包括：車室與機艙噪音分析、工廠環境噪音評估、列車車廂聲學研究，以及外部噪音輻射模擬 等多種情境。

透過Radiosity方法，工程師能夠：

• 快速分析高頻範圍內的大空間聲音傳播，大幅提升模擬效率。
• 在任意流體域位置獲得噪音分佈圖與頻率響應函數，深入掌握聲場特性。
• 以最少輸入資料完成分析，僅需 2D 表面網格、吸收係數與噪音源，即可精確模擬複雜聲學行為。

ePowertrain 智慧化噪音分析流程：新增聲學包覆工具(Cover Treatments & Encapsulation)

全新功能可讓使用者快速計算聲學包覆層（ Acoustic Cover Treatments，也稱為 Encapsulations）的隔音效果，無需重新建立完整的聲學分析模型。您只需定義包覆材料特性，並選取應用區域，即可快速地完成設定，不需要建立實體 3D 吸隔音層模型。

透過此新功能，工程師能夠：

• 快速評估聲學包覆層的隔音效果，有效掌握結構聲學性能
• 對 ePowertrain 振動在包覆區域進行縮放分析，更精確模擬真實運行條件
• 節省建模與分析時間，相較於傳統 3D 方法，運算時間縮短約 40%，記憶體使用量降低約 60%，可以大幅提升工作效率

在 ePowertrain 智慧化噪音分析流程全新支援「等效聲源」分析

Actran 2025.2 的 ePowertrain workflow 現在可用於評估等效聲源（Equivalent Sources）。使用者只需定義一組等效單極值聲源（Equivalent Monopoles）的位置，系統便會自動計算其複振幅，使多個聲源的疊加輻射結果最接近實際 ePowertrain 的聲輻射行為。

透過此全新功能，工程師能夠：

• 獲得可代表實際動力系統的等效聲源模型，可進一步應用於 通過噪音（Pass-by Noise）分析 等後續研究
• 自動取得最佳等效聲源配置，在聲源位置與輻射特性之間達到最佳平衡，提升分析準確度與效率

聲學指標工具新增「漫射與斜入射激勵」功能

Actran 2025.2 的 聲學指標工具（Acoustic Indicators Tool） 現在支援 漫射（Diffuse）與斜入射（Oblique）激勵。多層材料的傳輸損失（Transmission Loss, TL）、插入損失（Insertion Loss, IL）與吸收係數，現在可以根據入射角或漫射聲場（Diffuse Sound Field, DSF）進行解析評估。

透過此功能，工程師能夠：

• 快速分析飾件的頻率特性，掌握材料的聲學表現
• 在完整模型分析前，比較不同飾件的降噪潛力，加速設計決策
• 設計複合飾件以達成各頻率範圍的目標降噪效果，提升產品聲學性能

SEA Manager 中新增聲學飾件（Trim）計算功能

在 Actran 2025.2 中，SEA Manager 現在可輕鬆計算並組合聲學飾件效果。每個飾件效果單獨計算完成後，創建新的飾件組合僅需數秒，而非數小時。為確保計算正確，導入的虛擬 SEA 分析需包含 SEA_MANAGER_DATABASE，其中包含所有後續將被修飾的表面。

透過這些新功能，工程師能夠：

• 在 SEA Manager 框架內完成飾件分析，保持工作流程一致性
• 快速迭代以獲得最佳飾件組合，節省設計時間
• 進行假設性（What-if）分析，充分利用 SEA 的計算能力與效率評估不同飾件策略

其他強大新功能

●　SEPTUM 元件支援表面質量建模

全新 SEPTUM 元件 可用於振動-聲學分析中建模分佈質量與剛性。導入 MSC Nastran 分析時，Nastran 的 NSM 卡片會自動轉換為對應的 SEPTUM 元件，確保等效性。

●　基於非均勻平均流的自適應網格生成

手動為非均勻平均流建立符合聲學傳播條件的網格可能需耗時數天。新的 FLOW_REMESHING 功能（ICFD） 可自動生成自適應網格，快速匹配對流聲學網格準則。

●　航天應用的局部阻尼支援

空間工作流程（WM_SPACE）現支援對不同 PID 或材料設定局部阻尼係數，用於耦合振動-聲學模擬。計算完成的模型可具異質阻尼特性，有助於精確描述多材料結構物理行為。

●　聲場漫射性評估指標（SIF）

新增 Sinc Indicator Function (SIF) 輸出（可透過 OUTPUT_REQUEST 存取），值介

於 0 到 1，用於評估聲場的漫射性。SIF 比較場的空間互相關與理想漫射聲場的差異，對 直接場聲學測試（DFAT） 模擬特別有用。

●　全新網格編輯器框架

新的 網格編輯器 框架專注於網格操作，速度遠超原有框架，並支援撤銷/重做操作。可導入現有網格、建立新網格與修改網格。目前可編輯 PID、移動、複製與刪除；未來版本將陸續加入更多完整網格功能。

聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran 2025.2 ，增強了我們的 ePowertrain 噪音工作流程，提高了聲學指示器工具的激勵功能，想要更了解Actran 資訊，歡迎聯絡我們～

Actran 用 在 各 種 形 式 的 聲 學 模 型

• 標準和對流聲學 
• 分析車輛內外的聲響 
• 模擬聲音傳遞通過彈性牆 
• 預測孔洞介質的聲音吸收 
• 2D, 軸對稱和 3D 分析
• 耗散機制，例如黏熱損失和聲音吸收
• 非均勻平均流上的聲傳播和輻射
• 用複合材料模型模擬複雜的多層結構
• 直接響應和模態疊加方法
• 用於壓電材料的主動結構模擬
• 複雜流動和溫度梯度等異質性
• 基本諧波分析
• 平面、球面和柱面波源以及入射平面波對管道的激發
• 不連續 Galerkin Method
• 暫態 CFD 後跟隨著聲輻射
• 黏熱元素，用於模擬薄空氣層或細管的
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Actran 常 見 應 用 的 產 業

• 航太:  經過駕駛艙和機身 、 發動機短艙內襯 、 機身和駕駛艙絕緣 、 ECS（環境控制系統） 、 APU 和 ECS 入口和出口消音器 、 後緣 、 聲納 、 直升機渦輪噪聲 、 起飛時火箭有效載荷的隨機動態響應的聲音傳輸 、 聲納。

• 車輛:  動力總成 、 裝飾設計 、 風噪聲 、 發動機部件 、 壓縮機 、 進氣歧管 、 空氣濾清器 、 閥蓋 、 擋板 、 電動機 、 揚聲器 、 消聲器 、 輪胎噪聲 、 消音器 、 高壓分配管道 、 馬達 、 齒輪箱。

• 消費品: 電話 、 免提電話通訊 、 耳機 、 揚聲器 、 助聽器 、 樂器 、 洗衣機 、 冰箱 、 吸塵器。

• 電子產品: 光碟硬碟等轉動裝置 、 手機 、 相機 、 液晶投影設備的風扇。

• 機械裝置: 渦輪機械 、 暖通空調 、 割草機和農業機械 、 排氣系統 、 馬達。

2025 Actran掌握智慧聲學整合與模擬自動化技術研討會圓滿落幕

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• 鐵路噪音解決方案 – CAE軟體Actran
• Actran 2024.1新功能 聲學Acoustic解決方案
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• 透過Actran分析新型風扇的氣動噪音
• Actran創建AVAS揚聲器聲學模型 
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• Actran 聲學解決方案研討會
• Actran聲場分析 2023第二季培訓課程 
• Avio使用MSC Nastran和Actran確保太空發射器的結構可靠度
• 第二屆 2023 Actran聲學應用大賽
• CAE軟體 – Actran 進行噪音分析
• Actran SNGR 解決複雜的流場 聲學 問題
• 馬達噪音優化 – 解析如何利用Actran進行噪音優化
• Actran 2021 新功能發布要點！
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這篇文章 聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran 2025.2 最早出現於 星恆科技有限公司。

【主題】機器人引領智慧浪潮：模擬技術驅動液冷散熱與海洋工程新篇章  
【時間】2025年11月28日(五) 8:30AM~4:30PM
【地點】華南銀行國際會議中心 2F (臺北市信義區松仁路123號)
【活動網頁】https://blog.mscsoftware.com.tw/2025-hexagon-taiwan-simulation-user-conference/

AI伺服器 × CAE × EV 的數位工程新時代 ｜2025 台灣 Hexagon 模擬技術大會

AI伺服器 × CAE × EV 的數位工程新時代 ｜2025 台灣 Hexagon 模擬技術大會

模擬應用創新 實戰案例演說

嚴選時下最熱門的題目，邀請學術和產業界的Hexagon CAE模擬軟體用戶，分享各領域的實戰案例。

【主辦單位】MSC Software台灣分公司(Hexagon 海克斯康)
【專業合作夥伴】應用熱流分析中心, 智馭科技, 星恆科技, 岱冠科技

我們擁有可靠的技術與人才，有任何相關問題都歡迎來信或來電討論指教，幫您量身打造符合需求的解決方案。 想更清楚的了解Actran (聲學分析)、Romax(機電傳動系統設計)、ODYSSEE(機器學習與 AI)、Apex(快速建模)，歡 迎 來 電 (02)2712-8448 或是 來 信。

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ODYSSEE Apex Actran CAE 軟體相關介紹:

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• 可建構性: 建構風險，不確定性和決策
• 基於肺部感染的MRI影像做診斷預測
• 透過即時預測模型對遠距病患監控
• 飛行模擬(著陸的條件)
• 衛星圖像選擇性壓縮與分類

Apex CAE 應用:

從強大的幾何清理、簡化，一直到網格劃分，MSC Apex旨在開發各種易於使用的功能，創造最友善的建模環境。

• MSC Apex Modeler

• MSC Apex Structures

全面整合的結構分析流程，自動偵測需要的求解器設定，前/後處理功能與求解器皆在同一個介面下操作，支援靜態、正交模態、動態、挫曲分析。

• MSC Apex Generative Design

高自動化的生成式設計，打造無與倫比的積層製造體驗，在產品生命週期的每個階段節省成本並縮短知識與經驗之間的差距。

Romax CAE 解決方案

行 業 應 用 案 例 ：

    軌 道 交 通    

客 戶 需 求 ：

軸承供應商調查

Romax 所 提 供 的 服 務：

一列現代化柴油列車軸箱軸承失效問題不斷增加，引起了越來越多的關注。 Romax 工程師使用 優 化 模 擬 軟 體，基於對 軸箱軸承 和 齒輪箱 的深厚知識，通過三個關聯的工作包進行問題根源分析以及詳細高效的問題調查。

    可再生能源    

客 戶 需 求 ：

根據GL認證的要求，在指定載荷譜和極限工況下完成 耐久性 計算。

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

詳細的軸幾何尺寸，複雜的行星齒輪系統，花鍵聯結，有限元箱體模型和內部軸承細節。使用載荷分佈評估和選擇軸承，根據ISO標準計算壽命，調查和優化 預緊力 、 遊隙 、 錯位量 、 軸承 內部幾何資訊和 潤滑 狀況。Romax 生成的報告中 耐久性 滿足GL要求。報告允許供應商在該風機中使用它們的軸承產品。

    重 載 車 輛    

客 戶 需 求 ：

審核中型卡車 變速器 ，評估低成本供應商的軸承

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

使用 Romax 軟體的全系統方法詳細分析所選軸承類型； Romax 在軸承潛在供應商審核過程中提供支援。基於完整 齒輪箱 系統分析完成 軸承選型 和 優化 。評估預緊力、錯位量、潤滑油和量產變差，鑒別軸承性能的關鍵影響因素。

    汽 車 行 業    

客 戶 需 求 ：

某大型歐洲汽車製造商需要改進 變速器 設計，使製造流程更具魯棒性。裝配過程中產生的結構變形導致 軸承預緊量 發生變化，需分析和優化軸承預緊量變化產生的系統影響。

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

Romax 快速的建模 和 分析 功能可以將 齒輪 、 軸 、 軸承 和 箱體 集成到單一的 齒輪箱 模型中，預測各個零部件之間的 相互耦合 作用。通過使用 Romax 軟體對 變速器 進行整體系統優化，充分考慮所有零部件之間的相互影響，分析 電機定子 與 齒輪箱 殼體之間的配合以及箱體變形及其對 齒輪 和 軸承 的影響，最終幫助該汽車製造商優化了製造工藝，成功降低製造成本並進一步提高產品品質。

聲學分析 Actran  CAE 應用 ：

• 動力總成 ，變速箱和電動發動機的雜訊預測
• 發動機進氣和排氣系統聲學特性
• 後視鏡和空調環控系統的氣動-振動-雜訊分析
• 輪胎和通過噪音評估，包括聲學處理優化
• 車輛內部聲學舒適度，包括全內飾車身的NVH性能評估和聲學包優化
• 多層結構聲學傳輸損耗預測，考慮隨頻率變化的聲學處理效應
• 傳輸路徑分析和設計變更影響比較
• 考慮安裝效果（結構振動、吸聲等）的風扇雜訊評估
• 音響設備集成性能評估
• 飛機進氣和排氣雜訊的聲學處理和機艙設計優化
• 機身氣動雜訊的傳播預測
• 水下雜訊傳播
• 高強度隨機聲載荷和振動導致的振動聲疲勞預測

技術特點 ：

• GUI 支援高級結果視覺化 ，包括專用的聲學後處理功能（極座標圖，3D方向圖，貢獻圖，聲學量）
• 具有基於聲學標準的嵌入式聲學測點生成功能（ISO 3744 ， ISO 3745 ，SAE J1074和 IEC 61672-1）
• 根據使用者的需求自訂的介面
• 基於自我調整求解器的網格劃分技術 ，可實現高效計算並減少用戶網格劃分工作
• 高度集成到多體時功能變數代碼 Adams 和 CFD 代碼 scFLOW 中進行聯合模擬
• 與結構分析FEA軟體 （如MSC Nastran） 進行聯合模擬
• 分析靜態介質和複雜流動中的聲音傳播和輻射
• 使用無限單元和自我調整完美匹配層（APML）模擬自由場輻射
• 在小空間流體中建立聲學粘熱損失模型
• 採用直接頻率法或模態頻率法進行振動 – 聲學耦合分析
• 豐富的結構單元庫：實體、殼體、梁、彈簧、剛體、多層複合結構等
• 基於BIOT 理論的多孔彈性單元庫 ，用於通過體積作用的聲學材料建模
• 用於有源結構建模的壓電單元庫
• 隨機載荷 ：擴散聲場，湍流邊界層等
• 使用線性和二階單元進行 2D 、3D和軸對稱模型分析
• 從定常和非定常的 CFD 結果（SNGR技術，Lighthill和Möhring類比）中，提取氣動聲源， 預測由湍流引起的雜訊
• 支持 CFD 代碼自有檔案格式
• 基於有限元和虛擬SEA方法的低、中和高頻求解功能
• 直接和反覆運算求解以及 KRYLOV 快速頻率回應求解
• GPU 加速功能解決大模型和高頻問題

• 延 伸 閱 讀 
• 2025最新NVH解析｜階次分析在旋轉機械故障診斷的應用全攻略
• 網格掰掰！PreonLab CFD流體力學模擬再進化
• 如何為 eVTOL 無人機設計提供數位孿生支援 – MSCOne
• 聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran
• 從噴嘴到排水系統：PreonLab助力洗碗機全流程設計模擬
• 頂尖電池製造商都在用CAE?淺談電動車電池設計 CAE工程師必看
• 隔音建築材料開發必備工具：從CAE模擬找到最佳材料解 – Actran
• 變速箱的聲音輻射 – CAE軟體Actran
• 窗簾設計新科技：降低噪音1套軟體就搞定 – Actran
• 電動車電池 安全性與效能 – MSCOne
• 數位孿生技術 ：探索數位化未來的關鍵技術
• 電子電聲產業Acoustic solution – Actran
• 航空技術飛機致動器設計 – CAE軟體Romax
• AI解決NTF BIW 2大問題 – CAE軟體ODYSSEE
• 鐵路噪音解決方案 – CAE軟體Actran
• 風力渦輪機傳動系統的耐久與噪聲-CAE軟體Romax
• Acoustic 聲學分析
• ODYSSEE CAE 機器學習成為電機一大助力
• ODYSSEE幫助臨床醫學最佳化3D列印矯正鞋墊
• Actran 2024.1新功能 聲學Acoustic解決方案
• Actran協助富士康優化Loudspeaker設計
• Romax 協助NBC提升輪轂軸承的效率表現
• Valeo透過Romax成功縮短9個月的電驅動產品開發週期
• 變速箱性能最佳化：透過ODYSSEE建立AI ML的Romax變速箱設計
• 透過Actran分析新型風扇的氣動噪音
• Actran創建AVAS揚聲器聲學模型
• 中華汽車透過Actran進行噪音之聲源估算和響應驗證
• 電動車噪音 – 通用汽車向中高頻前進！
• NVH分析 – 利用Actran輔助車身地板阻尼優化
• Actran 2021 新功能發布要點！
• 馬達噪音優化 – 解析如何利用Actran進行噪音優化
• Actran SNGR解決複雜的流場 聲學 問題
• CAE軟體 – Actran 進行噪音分析
• 第二屆 2023 Actran聲學應用大賽
• Avio使用MSC Nastran和Actran確保太空發射器的結構可靠度

這篇文章 AI伺服器 × CAE × EV 的數位工程新時代｜2025 台灣 Hexagon 模擬技術大會 最早出現於 星恆科技有限公司。

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若對此  2025 第四季培訓課程 有任何問題，請致電：(02)2585-1228 (MSC Software Taiwan)

ODYSSEE Apex Actran CAE 軟體相關介紹:

ODYSSEE CAE 應用: (結合AI ML)

• 最佳化預測
• 使用以影像為基礎的機器學習，為任何產業提供即時預測和優化。
• 製造錯誤監測（鑄造）
• 建立模具的花費指標
• 用於品質控制的錯誤特徵
• 可建構性: 建構風險，不確定性和決策
• 基於肺部感染的MRI影像做診斷預測
• 透過即時預測模型對遠距病患監控
• 飛行模擬(著陸的條件)
• 衛星圖像選擇性壓縮與分類

Apex CAE 應用:

• MSC Apex Modeler

從強大的幾何清理、簡化，一直到網格劃分，MSC Apex旨在開發各種易於使用的功能，創造最友善的建模環境。

• MSC Apex Structures

全面整合的結構分析流程，自動偵測需要的求解器設定，前/後處理功能與求解器皆在同一個介面下操作，支援靜態、正交模態、動態、挫曲分析。

• MSC Apex Generative Design

高自動化的生成式設計，打造無與倫比的積層製造體驗，在產品生命週期的每個階段節省成本並縮短知識與經驗之間的差距。

Romax CAE 解決方案

行 業 應 用 案 例 ：

    軌 道 交 通    

客 戶 需 求 ：

軸承供應商調查

Romax 所 提 供 的 服 務：

一列現代化柴油列車軸箱軸承失效問題不斷增加，引起了越來越多的關注。 Romax 工程師使用 優 化 模 擬 軟 體，基於對 軸箱軸承 和 齒輪箱 的深厚知識，通過三個關聯的工作包進行問題根源分析以及詳細高效的問題調查。

    可再生能源    

客 戶 需 求 ：

根據GL認證的要求，在指定載荷譜和極限工況下完成 耐久性 計算。

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

詳細的軸幾何尺寸，複雜的行星齒輪系統，花鍵聯結，有限元箱體模型和內部軸承細節。使用載荷分佈評估和選擇軸承，根據ISO標準計算壽命，調查和優化 預緊力 、 遊隙 、 錯位量 、 軸承 內部幾何資訊和 潤滑 狀況。Romax 生成的報告中 耐久性 滿足GL要求。報告允許供應商在該風機中使用它們的軸承產品。

    重 載 車 輛    

客 戶 需 求 ：

審核中型卡車 變速器 ，評估低成本供應商的軸承

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

使用 Romax 軟體的全系統方法詳細分析所選軸承類型； Romax 在軸承潛在供應商審核過程中提供支援。基於完整 齒輪箱 系統分析完成 軸承選型 和 優化 。評估預緊力、錯位量、潤滑油和量產變差，鑒別軸承性能的關鍵影響因素。

    汽 車 行 業    

客 戶 需 求 ：

某大型歐洲汽車製造商需要改進 變速器 設計，使製造流程更具魯棒性。裝配過程中產生的結構變形導致 軸承預緊量 發生變化，需分析和優化軸承預緊量變化產生的系統影響。

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

Romax 快速的建模 和 分析 功能可以將 齒輪 、 軸 、 軸承 和 箱體 集成到單一的 齒輪箱 模型中，預測各個零部件之間的 相互耦合 作用。通過使用 Romax 軟體對 變速器 進行整體系統優化，充分考慮所有零部件之間的相互影響，分析 電機定子 與 齒輪箱 殼體之間的配合以及箱體變形及其對 齒輪 和 軸承 的影響，最終幫助該汽車製造商優化了製造工藝，成功降低製造成本並進一步提高產品品質。

聲學分析 Actran  CAE 應用 ：

• 動力總成 ，變速箱和電動發動機的雜訊預測
• 發動機進氣和排氣系統聲學特性
• 後視鏡和空調環控系統的氣動-振動-雜訊分析
• 輪胎和通過噪音評估，包括聲學處理優化
• 車輛內部聲學舒適度，包括全內飾車身的NVH性能評估和聲學包優化
• 多層結構聲學傳輸損耗預測，考慮隨頻率變化的聲學處理效應
• 傳輸路徑分析和設計變更影響比較
• 考慮安裝效果（結構振動、吸聲等）的風扇雜訊評估
• 音響設備集成性能評估
• 飛機進氣和排氣雜訊的聲學處理和機艙設計優化
• 機身氣動雜訊的傳播預測
• 水下雜訊傳播
• 高強度隨機聲載荷和振動導致的振動聲疲勞預測

技術特點 ：

• GUI 支援高級結果視覺化 ，包括專用的聲學後處理功能（極座標圖，3D方向圖，貢獻圖，聲學量）
• 具有基於聲學標準的嵌入式聲學測點生成功能（ISO 3744 ， ISO 3745 ，SAE J1074和 IEC 61672-1）
• 根據使用者的需求自訂的介面
• 基於自我調整求解器的網格劃分技術 ，可實現高效計算並減少用戶網格劃分工作
• 高度集成到多體時功能變數代碼 Adams 和 CFD 代碼 scFLOW 中進行聯合模擬
• 與結構分析FEA軟體 （如MSC Nastran） 進行聯合模擬
• 分析靜態介質和複雜流動中的聲音傳播和輻射
• 使用無限單元和自我調整完美匹配層（APML）模擬自由場輻射
• 在小空間流體中建立聲學粘熱損失模型
• 採用直接頻率法或模態頻率法進行振動 – 聲學耦合分析
• 豐富的結構單元庫：實體、殼體、梁、彈簧、剛體、多層複合結構等
• 基於BIOT 理論的多孔彈性單元庫 ，用於通過體積作用的聲學材料建模
• 用於有源結構建模的壓電單元庫
• 隨機載荷 ：擴散聲場，湍流邊界層等
• 使用線性和二階單元進行 2D 、3D和軸對稱模型分析
• 從定常和非定常的 CFD 結果（SNGR技術，Lighthill和Möhring類比）中，提取氣動聲源， 預測由湍流引起的雜訊
• 支持 CFD 代碼自有檔案格式
• 基於有限元和虛擬SEA方法的低、中和高頻求解功能
• 直接和反覆運算求解以及 KRYLOV 快速頻率回應求解
• GPU 加速功能解決大模型和高頻問題

• 延 伸 閱 讀 
• 2025最新NVH解析｜階次分析在旋轉機械故障診斷的應用全攻略
• 網格掰掰！PreonLab CFD流體力學模擬再進化
• 如何為 eVTOL 無人機設計提供數位孿生支援 – MSCOne
• 聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran
• 從噴嘴到排水系統：PreonLab助力洗碗機全流程設計模擬
• 頂尖電池製造商都在用CAE?淺談電動車電池設計 CAE工程師必看
• 隔音建築材料開發必備工具：從CAE模擬找到最佳材料解 – Actran
• 變速箱的聲音輻射 – CAE軟體Actran
• 窗簾設計新科技：降低噪音1套軟體就搞定 – Actran
• 電動車電池 安全性與效能 – MSCOne
• 數位孿生技術 ：探索數位化未來的關鍵技術
• 電子電聲產業Acoustic solution – Actran
• 航空技術飛機致動器設計 – CAE軟體Romax
• AI解決NTF BIW 2大問題 – CAE軟體ODYSSEE
• 鐵路噪音解決方案 – CAE軟體Actran
• 風力渦輪機傳動系統的耐久與噪聲-CAE軟體Romax
• Acoustic 聲學分析
• ODYSSEE CAE 機器學習成為電機一大助力
• ODYSSEE幫助臨床醫學最佳化3D列印矯正鞋墊
• Actran 2024.1新功能 聲學Acoustic解決方案
• Actran協助富士康優化Loudspeaker設計
• Romax 協助NBC提升輪轂軸承的效率表現
• Valeo透過Romax成功縮短9個月的電驅動產品開發週期
• 變速箱性能最佳化：透過ODYSSEE建立AI ML的Romax變速箱設計
• 透過Actran分析新型風扇的氣動噪音
• Actran創建AVAS揚聲器聲學模型
• 中華汽車透過Actran進行噪音之聲源估算和響應驗證
• 電動車噪音 – 通用汽車向中高頻前進！
• NVH分析 – 利用Actran輔助車身地板阻尼優化
• Actran 2021 新功能發布要點！
• 馬達噪音優化 – 解析如何利用Actran進行噪音優化
• Actran SNGR解決複雜的流場 聲學 問題
• CAE軟體 – Actran 進行噪音分析
• 第二屆 2023 Actran聲學應用大賽
• Avio使用MSC Nastran和Actran確保太空發射器的結構可靠度

這篇文章 2025 第四季培訓課程 最早出現於 星恆科技有限公司。

Actran聲學模擬工具最新亮點與應用實例

Actran 2025.1版本引入多項革新功能，提升NVH（噪音與振動）分析效率與精準度：

• 新工作流程：支援ePowertrain噪聲工作流、EM噪聲整合、PLT結果無縫音質分析，並在Workflow Manager中整合使用說明，降低操作門檻。
• 高效能運算：支援Linux ARM處理器與大型模型互動改良，Trimmed Bodies 模擬速度提升逾30%。
• 自動化功能：新增自動SEA子系統分群、表面網格自動提取、1D聲學包快速轉換等，提升建模與後處理效率。
• AI優化與DOE分析：結合Odyssee AI進行隔聲材料最佳化，驗證精度達99.9%，顯著縮短設計週期。
• 新技術展望：Radiosity高頻聲學解法、建築聲場模擬、鐵路聲屏障仿真、中空板式聲屏障吸聲設計等，顯示Actran已從車輛拓展至建築、交通、環境聲學全域應用。

電驅系統聲學模擬智慧化

隨著車輛電動化發展，傳統引擎噪音減少，但高頻電磁噪音與結構聲成為新挑戰。研討會中介紹了以Actran Workflow Manager為核心的自動化NVH分析流程：

• 整合流程：從Romax輸出模態與階次資料，自動生成聲學模型、包覆件、等效聲源與麥克風佈點，快速完成ERP、ODS、SPL分析。
• 智慧化分析：以單一平台整合齒輪激勵、電機激勵、機械不平衡等多源輸入，實現「從設計到聲品質」的全鏈模擬。
• 優勢：減少建模時間、降低專業門檻、支援包覆件效應與Root Cause分析，適用於e-Axle、e-Powertrain等次系統。
• 未來發展：2025.2將加入等效聲源與吸音處理，2026.1導入結構敏感度分析，持續推動電動車聲學智慧化。

靜謐之下：水下聲學模擬技術與工程挑戰

針對船舶與水下裝備的聲學需求，講師分享了從艙內舒適性到外部輻射噪音的完整分析技術：

• 艙內聲學：結合有限元素法（FEA）與統計能量法（SEA）分析主機、排氣、空調等噪音源對艙室影響，協助提升居住舒適度。
• 水下噪音預測：使用CFD結合Actran預測螺旋槳空化噪音與船體輻射聲場，並分析吸聲材料與結構優化對噪音的抑制效果。
• 應用案例：潛艦水下輻射聲場模擬、拖曳聲納接收性能分析、湍流邊界層激勵、Tonpilz換能器設計優化、HVAC聲振耦合研究等。
• 成果：透過虛擬原型快速評估方案，有效降低實測成本，支援船舶降噪設計、軍用潛艦聲學隱形及海洋環境保護。

總結：

這次研討會展示了Actran於汽車電動化、建築聲學、水下聲學等多領域的強大模擬能力，協助工程師以更快、更準、更智慧的方式解決聲學挑戰，推動低噪音與高品質設計。再次感謝所有與會專家與先進的寶貴意見與指導，希望明年研討會，我們有更新的研究 、 功能 、 應用 ， 供業界先進參考交流新知 ， 期待我們明年再見面~

Actran 用 在 各 種 形 式 的 聲 學 模 型

• 標準和對流聲學 
• 分析車輛內外的聲響 
• 模擬聲音傳遞通過彈性牆 
• 預測孔洞介質的聲音吸收 
• 2D, 軸對稱和 3D 分析
• 耗散機制，例如黏熱損失和聲音吸收
• 非均勻平均流上的聲傳播和輻射
• 用複合材料模型模擬複雜的多層結構
• 直接響應和模態疊加方法
• 用於壓電材料的主動結構模擬
• 複雜流動和溫度梯度等異質性
• 基本諧波分析
• 平面、球面和柱面波源以及入射平面波對管道的激發
• 不連續 Galerkin Method
• 暫態 CFD 後跟隨著聲輻射
• 黏熱元素，用於模擬薄空氣層或細管的
• 準確建立襯墊模型，包含流動效應  (Myers-Eversman formulation) 
• 由入射聲導管modes定義的激發

Actran 常 見 應 用 的 產 業

• 航太:  經過駕駛艙和機身 、 發動機短艙內襯 、 機身和駕駛艙絕緣 、 ECS（環境控制系統） 、 APU 和 ECS 入口和出口消音器 、 後緣 、 聲納 、 直升機渦輪噪聲 、 起飛時火箭有效載荷的隨機動態響應的聲音傳輸 、 聲納。

• 車輛:  動力總成 、 裝飾設計 、 風噪聲 、 發動機部件 、 壓縮機 、 進氣歧管 、 空氣濾清器 、 閥蓋 、 擋板 、 電動機 、 揚聲器 、 消聲器 、 輪胎噪聲 、 消音器 、 高壓分配管道 、 馬達 、 齒輪箱。

• 消費品: 電話 、 免提電話通訊 、 耳機 、 揚聲器 、 助聽器 、 樂器 、 洗衣機 、 冰箱 、 吸塵器。

• 電子產品: 光碟硬碟等轉動裝置 、 手機 、 相機 、 液晶投影設備的風扇。

• 機械裝置: 渦輪機械 、 暖通空調 、 割草機和農業機械 、 排氣系統 、 馬達。

2025 Actran掌握智慧聲學整合與模擬自動化技術研討會圓滿落幕

我 們 擁 有 可 靠 的 技 術 與 人 才，有 任 何 相 關 問 題 都 歡 迎 來 信 或 來 電 討 論 指 教，幫 您 量 身 打 造 符 合 需 求 的 解 決 方 案 。 想 更 清 楚 的 了 解 Actran ( 聲學分析 )、Romax ( 機電傳動系統設計 ) 、ODYSSEE (機器學習 ML 與 人工智慧 AI ) 、Apex ( 快速建模 ) ，歡 迎 來 電 (02)2712-8448 或 是 來 信。

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• 2025最新NVH解析｜階次分析在旋轉機械故障診斷的應用全攻略
• 聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran
• 隔音建築材料開發必備工具：從CAE模擬找到最佳材料解 – Actran
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• 電動車噪音 – 通用汽車向中高頻前進！
• 窗簾設計新科技：降低噪音1套軟體就搞定 – Actran
• 電子電聲產業Acoustic solution – Actran
• 鐵路噪音解決方案 – CAE軟體Actran
• Actran 2024.1新功能 聲學Acoustic解決方案
• Actran協助富士康優化Loudspeaker設計
• 透過Actran分析新型風扇的氣動噪音
• Actran創建AVAS揚聲器聲學模型 
• 中華汽車透過Actran進行噪音之聲源估算和響應驗證
• Actran幫助現代汽車設計行人警示揚聲器
• Actran SEA解決太空發射器飛行的結構聲學疲勞
• Actran 聲學解決方案研討會
• Actran聲場分析 2023第二季培訓課程 
• Avio使用MSC Nastran和Actran確保太空發射器的結構可靠度
• 第二屆 2023 Actran聲學應用大賽
• CAE軟體 – Actran 進行噪音分析
• Actran SNGR 解決複雜的流場 聲學 問題
• 馬達噪音優化 – 解析如何利用Actran進行噪音優化
• Actran 2021 新功能發布要點！
• NVH分析 – 利用Actran輔助車身地板阻尼優化

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當工程師遇上「階次之謎」

在旋轉機械的振動診斷領域，「階次（Order）」是一個既常見又容易被誤解的名詞。它在各種旋轉設備的健康監測與故障識別中扮演核心角色，但許多工程師初學時常會對它的定義與意義感到困惑。

舉例來說：當你觀察到某個頻率的振動峰值時，有人稱它是「10 Hz」，也有人說是「3階次」，到底哪個才是正確的描述？

為什麼四行程引擎每兩圈才點火一次，卻出現了「3階次」這樣的表達方式？

齒輪傳動系統中，出現了「1.625階次」這樣的非整數數據，這背後到底代表什麼意義？

這些看似矛盾的情況，其實都與階次的物理意義有關。唯有真正掌握階次分析，工程師才能在多變轉速下做出準確的診斷與判斷。

什麼是階次？從定義到物理意涵

1. 階次的最簡單定義 ：　階次（Order） 是指旋轉部件每轉一圈（即 360°）時，某事件發生的次數。

類比說明：可以將它想像成：數一個車輪每轉一圈壓過了多少個水溝蓋。

與頻率的關鍵差異：

頻率（Frequency, Hz）：表示在一秒鐘內事件發生的次數，屬於時間的概念。

階次（Order）：表示在旋轉一圈內事件發生的次數，屬於空間或角度的概念。

2. 經典案例說明

案例一：軸的轉速與轉頻關係

• 當軸的轉速為 600 RPM（轉每分鐘），則轉頻為：
  600 ÷ 60 = 10 Hz → 每秒轉 10 圈。
• 當軸的轉速為 3300 RPM，則轉頻為：
  3300 ÷ 60 = 55 Hz。

在不同轉速下，同一故障特徵的頻率會隨著轉速變化，因此頻率（Hz）不是固定的，但其對應的階次通常是固定的，可以參考頻譜圖對比。

案例二：多軸傳動系統

假設：

• A 軸轉速為 600 RPM
• B 軸的半徑是 A 軸的三倍

因為半徑越大，旋轉速度越慢，因此：

• B 軸轉速 = 1800 RPM（與半徑成反比）

那麼：

• A 軸的 1 階次：每轉 1 圈發生 1 次事件
• B 軸的 1 階次：每轉 1 圈發生 3 次事件

結論：B 軸相對於 A 軸的階次是 3 階次。

其轉速-幅值曲線中，綠色線即為階次曲線。

階次 vs. 頻率：為什麼必須分清？

在旋轉機械分析中，「階次（Order）」與「頻率（Frequency）」雖然都描述事件發生的次數，但本質上有著明顯差異，混淆兩者將可能導致錯誤的診斷與分析。

尤其在變轉速條件下，同一個機械故障對應的頻率會隨轉速改變，但其階次保持不變，這使得階次分析成為變轉速機械中極為關鍵的診斷工具。

在MSC Actran中的階次可視化結果

在瀑布圖（Waterfall）中呈現階次，通常用於旋轉機械的振動分析，其目的在於觀察隨著轉速變化時，各個階次（機械轉速的倍頻）如何出現、成長或消失。

瀑布圖是一種3維的視覺化呈現方式，通常是：

• X軸：頻率（Hz）
• Y軸：時間或轉速（RPM）
• Z軸（或顏色）：振動幅值或聲壓幅值（Amplitude）

隨著轉速增加，固定的階次會對應不同頻率，在頻率軸上會呈現斜線的軌跡(如圖中黑色斜實線)，例如：1階會從 50Hz → 100Hz → 150Hz 隨轉速上升而增加，形成一條斜斜的線，2階、3階會呈現更陡的斜線。若黑色斜線剛好對應到瀑布圖中顏色或幅值高的位置，即可判斷為該階次造成的聲壓結果，可能有明顯的共振或故障特徵（如不平衡、偏心、鬆動等）。

對於工程師來說，階次是旋轉機械的”基因密碼”，階次分析可以揭示隱藏的故障模式。

當分析軸承時，重點關注於軸承的特徵階次。

當分析齒輪箱時，應該診斷齒輪嚙合階次與邊頻帶。

對於四衝程單缸引擎來說，旋轉2圈做功1次，階次為0.5。 階次獨立於轉速，只與機械的結構相關!

想 更 清 楚 的 了 解 2025最新NVH解析｜階次分析在旋轉機械故障診斷的應用全攻略 的 細 節 ，歡 迎 來 電 (02)2712-8448 或 是 來 信。

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Actran 用 在 各 種 形 式 的 聲學 模型

• 標準和對流聲學 
• 分析車輛內外的聲響 
• 模擬聲音傳遞通過彈性牆 
• 預測孔洞介質的聲音吸收 
• 2D, 軸對稱和 3D 分析
• 耗散機制，例如黏熱損失和聲音吸收
• 非均勻平均流上的聲傳播和輻射
• 用複合材料模型模擬複雜的多層結構
• 直接響應和模態疊加方法
• 用於壓電材料的主動結構模擬
• 複雜流動和溫度梯度等異質性
• 基本諧波分析
• 平面、球面和柱面波源以及入射平面波對管道的激發
• 不連續 Galerkin Method
• 暫態 CFD 後跟隨著聲輻射
• 黏熱元素，用於模擬薄空氣層或細管的
• 準確建立襯墊模型，包含流動效應  (Myers-Eversman formulation) 
• 由入射聲導管modes定義的激發

Actran 常 見 應 用 的 產業

• 航太： 經過駕駛艙和機身 、 發動機短艙內襯 、 機身和駕駛艙絕緣 、 ECS（環境控制系統） 、 APU 和 ECS 入口和出口消音器 、 後緣 、 聲納 、 直升機渦輪噪聲 、 起飛時火箭有效載荷的隨機動態響應的聲音傳輸 、 聲納。
• 車輛： 動力總成 、 裝飾設計 、 風噪聲 、 發動機部件 、 壓縮機 、 進氣歧管 、 空氣濾清器 、 閥蓋 、 擋板 、 電動機 、 揚聲器 、 消聲器 、 輪胎噪聲 、 消音器 、 高壓分配管道 、 馬達 、 齒輪箱。
• 消費品： 電話 、 免提電話通訊 、 耳機 、 揚聲器 、 助聽器 、 樂器 、 洗衣機 、 冰箱 、 吸塵器。
• 電子產品： 光碟硬碟等轉動裝置 、 手機 、 相機 、 液晶投影設備的風扇。
• 機械裝置： 渦輪機械 、 暖通空調 、 割草機和農業機械 、 排氣系統 、 馬達。

延 伸 閱 讀

• 聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran
• 隔音建築材料開發必備工具：從CAE模擬找到最佳材料解 – Actran
• 變速箱的聲音輻射 – CAE軟體Actran
• 電動車噪音 – 通用汽車向中高頻前進！
• 窗簾設計新科技：降低噪音1套軟體就搞定 – Actran
• 電子電聲產業Acoustic solution – Actran
• 鐵路噪音解決方案 – CAE軟體Actran
• Actran 2024.1新功能 聲學Acoustic解決方案
• Actran協助富士康優化Loudspeaker設計
• 透過Actran分析新型風扇的氣動噪音
• Actran創建AVAS揚聲器聲學模型 
• 中華汽車透過Actran進行噪音之聲源估算和響應驗證
• Actran幫助現代汽車設計行人警示揚聲器
• Actran SEA解決太空發射器飛行的結構聲學疲勞
• Actran 聲學解決方案研討會
• Actran聲場分析 2023第二季培訓課程 
• Avio使用MSC Nastran和Actran確保太空發射器的結構可靠度
• 第二屆 2023 Actran聲學應用大賽
• CAE軟體 – Actran 進行噪音分析
• Actran SNGR 解決複雜的流場 聲學 問題
• 馬達噪音優化 – 解析如何利用Actran進行噪音優化
• Actran 2021 新功能發布要點！
• NVH分析 – 利用Actran輔助車身地板阻尼優化

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親愛的產業與學術先進 您們好：

星恆科技誠摯邀請您蒞臨《Actran 2025.1 新版本發表會》，本次研討會將聚焦於智慧聲學管理平台的跨域整合應用與模擬流程自動化，帶您掌握最新技術趨勢，深入了解聲學分析在智慧製造與產品設計中的實務應用。

新版 Actran 2025.1 引入多項創新功能，不僅優化聲學模擬效能，更強化與多物理領域工具的整合能力，大幅提升分析效率與精準度。 活動現場將邀請多位技術專家分享第一手應用案例，誠摯的邀請您空出半天的時間，精彩議程敬請期待！

掌握智慧聲學整合與模擬自動化技術 – 2025 Actran 研討會

活動時間：2025年9月5日（星期五）13:00 開始報到
活動地點：格萊天漾大飯店 Great Skyview 12樓 青山綠意廳

現場備有精緻茶點，歡迎提早入席交流
報名連結：
https://forms.office.com/r/ZqjxDuS54x

交通資訊：
	捷運 龍山寺捷運站 2 號出口出站，步行約 5 分鐘
	公車 捷運龍山寺站 1、201、231、234、245、264、265、265夜、265區、310、38、38區、49、568、651、656、658、701、705、907、985、藍28、仁愛幹線 萬華車站【康定路】 201、202、205、49、601、62、985、藍29 萬華車站【艋舺大道】 1820、1821、1825、1915、667、9089、956
	火車 萬華火車站 1 號出口出站，步行約 1 分鐘
	南下 國道一號 25B 出口 [台北] 下交流道→重慶北路→右轉市民大道→左轉塔城街→接中華路→直行至艋舺大道 北上 國道一號 25 出口 [台北] 下交流道→重慶北路→右轉市民大道→左轉塔城街→接中華路→直行至艋舺大道
	停車資訊 特約萬華車站地下停車場 台北市萬華區西園路一段 306 巷 1 號(距離10公尺) 特約凱達大飯店附屬停車塔 臺北市萬華區艋舺大道 260 號 (距離400公尺)   特約莒光社宅地下停車場  台北市萬華區萬大路26號B1-B4(距離200公尺)   非特約萬華行政中心 B1 停車場 台北市萬華區和平西路 3 段 120 號(距離600公尺)   非特約正好停艋舺公園地下停車場 台北市萬華區西園路一段 145 號(距離650公尺)   非特約莒光立體停車場 台北市萬華區莒光路 137 號(距離600公尺)   非特約俥亭停車場萬華場 台北市萬華區大理街 57 號旁空地(距離500公尺)

圖：建築聲學

圖：水下噪聲

掌握智慧聲學整合與模擬自動化技術 – 2025 Actran 研討會

適合參加對象：
產品開發工程師、聲學模擬工程師、CAE分析人員、研發主管及對聲學分析有興趣之專業人士

議程與講者陣容將於近日公布，敬請期待！

如有任何疑問，歡迎與星恆科技聯繫。
我們誠摯期待您的蒞臨，一同探索聲學模擬的下一個里程碑！

主辦單位：星恆科技
聯絡信箱：olivia@simhex.com

Actran 用在各種形式的聲學模型

• 標準和對流聲學 
• 分析車輛內外的聲響 
• 模擬聲音傳遞通過彈性牆 
• 預測孔洞介質的聲音吸收 
• 2D, 軸對稱和 3D 分析
• 耗散機制，例如黏熱損失和聲音吸收
• 非均勻平均流上的聲傳播和輻射
• 用複合材料模型模擬複雜的多層結構
• 直接響應和模態疊加方法
• 用於壓電材料的主動結構模擬
• 複雜流動和溫度梯度等異質性
• 基本諧波分析
• 平面、球面和柱面波源以及入射平面波對管道的激發
• 不連續 Galerkin Method
• 暫態 CFD 後跟隨著聲輻射
• 黏熱元素，用於模擬薄空氣層或細管的
• 準確建立襯墊模型，包含流動效應  (Myers-Eversman formulation) 
• 由入射聲導管modes定義的激發

Actran 常見應用的產業

• 航太:  經過駕駛艙和機身 、 發動機短艙內襯 、 機身和駕駛艙絕緣 、 ECS（環境控制系統） 、 APU 和 ECS 入口和出口消音器 、 後緣 、 聲納 、 直升機渦輪噪聲 、 起飛時火箭有效載荷的隨機動態響應的聲音傳輸 、 聲納。

• 車輛:  動力總成 、 裝飾設計 、 風噪聲 、 發動機部件 、 壓縮機 、 進氣歧管 、 空氣濾清器 、 閥蓋 、 擋板 、 電動機 、 揚聲器 、 消聲器 、 輪胎噪聲 、 消音器 、 高壓分配管道 、 馬達 、 齒輪箱。

• 消費品: 電話 、 免提電話通訊 、 耳機 、 揚聲器 、 助聽器 、 樂器 、 洗衣機 、 冰箱 、 吸塵器。

• 電子產品: 光碟硬碟等轉動裝置 、 手機 、 相機 、 液晶投影設備的風扇。

• 機械裝置: 渦輪機械 、 暖通空調 、 割草機和農業機械 、 排氣系統 、 馬達。

我 們 擁 有 可 靠 的 技 術 與 人 才，有 任 何 相 關 問 題 都 歡 迎 來 信 或 來 電 討 論 指 教，幫 您 量 身 打 造 符 合 需 求 的 解 決 方 案 。 想 更 清 楚 的 了 解 Actran (聲學分析)、Romax (機電傳動系統設計) 、ODYSSEE (機器學習與 AI) 、Apex (快速建模) ，歡 迎 來 電 (02)2712-8448 或 是 來 信。

如 果 您 想 了 解 更 多 詳 情 ， 請 聯 繫 Simhex。

延 伸 閱 讀 

• 聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran
• 隔音建築材料開發必備工具：從CAE模擬找到最佳材料解 – Actran
• 變速箱的聲音輻射 – CAE軟體Actran
• 窗簾設計新科技：降低噪音1套軟體就搞定 – Actran
• 數位孿生技術 ：探索數位化未來的關鍵技術
• 電子電聲產業Acoustic solution – Actran
• 鐵路噪音解決方案 – CAE軟體Actran
• Actran 2024.1新功能 聲學Acoustic解決方案
• Actran協助富士康優化Loudspeaker設計
• 透過Actran分析新型風扇的氣動噪音
• Actran創建AVAS揚聲器聲學模型 
• 中華汽車透過Actran進行噪音之聲源估算和響應驗證
• Actran幫助現代汽車設計行人警示揚聲器
• Actran SEA解決太空發射器飛行的結構聲學疲勞
• Actran 聲學解決方案研討會
• Actran聲場分析 2023第二季培訓課程 
• Avio使用MSC Nastran和Actran確保太空發射器的結構可靠度
• 第二屆 2023 Actran聲學應用大賽
• CAE軟體 – Actran 進行噪音分析
• Actran SNGR 解決複雜的流場 聲學 問題
• 馬達噪音優化 – 解析如何利用Actran進行噪音優化
• Actran 2021 新功能發布要點！
• NVH分析 – 利用Actran輔助車身地板阻尼優化
• 電動車噪音 – 通用汽車向中高頻前進！

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-實體課程: 上課地點於MSC台北辦公室電腦教室(台北市林森北路577號7樓之2), 學員不須準備電腦

 2025 第三季培訓課程 報名方式：

若對此  2025 第三季培訓課程 有任何問題，請致電：(02)2585-1228 (MSC Software Taiwan)

ODYSSEE Apex Actran CAE 軟體相關介紹:

ODYSSEE CAE 應用: (結合AI ML)

• 最佳化預測
• 使用以影像為基礎的機器學習，為任何產業提供即時預測和優化。
• 製造錯誤監測（鑄造）
• 建立模具的花費指標
• 用於品質控制的錯誤特徵
• 可建構性: 建構風險，不確定性和決策
• 基於肺部感染的MRI影像做診斷預測
• 透過即時預測模型對遠距病患監控
• 飛行模擬(著陸的條件)
• 衛星圖像選擇性壓縮與分類

Apex CAE 應用:

• MSC Apex Modeler

從強大的幾何清理、簡化，一直到網格劃分，MSC Apex旨在開發各種易於使用的功能，創造最友善的建模環境。

• MSC Apex Structures

全面整合的結構分析流程，自動偵測需要的求解器設定，前/後處理功能與求解器皆在同一個介面下操作，支援靜態、正交模態、動態、挫曲分析。

• MSC Apex Generative Design

高自動化的生成式設計，打造無與倫比的積層製造體驗，在產品生命週期的每個階段節省成本並縮短知識與經驗之間的差距。

Romax CAE 解決方案

行 業 應 用 案 例 ：

    軌 道 交 通    

客 戶 需 求 ：

軸承供應商調查

Romax 所 提 供 的 服 務：

一列現代化柴油列車軸箱軸承失效問題不斷增加，引起了越來越多的關注。 Romax 工程師使用 優 化 模 擬 軟 體，基於對 軸箱軸承 和 齒輪箱 的深厚知識，通過三個關聯的工作包進行問題根源分析以及詳細高效的問題調查。

    可再生能源    

客 戶 需 求 ：

根據GL認證的要求，在指定載荷譜和極限工況下完成 耐久性 計算。

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

詳細的軸幾何尺寸，複雜的行星齒輪系統，花鍵聯結，有限元箱體模型和內部軸承細節。使用載荷分佈評估和選擇軸承，根據ISO標準計算壽命，調查和優化 預緊力 、 遊隙 、 錯位量 、 軸承 內部幾何資訊和 潤滑 狀況。Romax 生成的報告中 耐久性 滿足GL要求。報告允許供應商在該風機中使用它們的軸承產品。

    重 載 車 輛    

客 戶 需 求 ：

審核中型卡車 變速器 ，評估低成本供應商的軸承

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

使用 Romax 軟體的全系統方法詳細分析所選軸承類型； Romax 在軸承潛在供應商審核過程中提供支援。基於完整 齒輪箱 系統分析完成 軸承選型 和 優化 。評估預緊力、錯位量、潤滑油和量產變差，鑒別軸承性能的關鍵影響因素。

    汽 車 行 業    

客 戶 需 求 ：

某大型歐洲汽車製造商需要改進 變速器 設計，使製造流程更具魯棒性。裝配過程中產生的結構變形導致 軸承預緊量 發生變化，需分析和優化軸承預緊量變化產生的系統影響。

Romax 所 提 供 的 服 務 ：

Romax 快速的建模 和 分析 功能可以將 齒輪 、 軸 、 軸承 和 箱體 集成到單一的 齒輪箱 模型中，預測各個零部件之間的 相互耦合 作用。通過使用 Romax 軟體對 變速器 進行整體系統優化，充分考慮所有零部件之間的相互影響，分析 電機定子 與 齒輪箱 殼體之間的配合以及箱體變形及其對 齒輪 和 軸承 的影響，最終幫助該汽車製造商優化了製造工藝，成功降低製造成本並進一步提高產品品質。

聲學分析 Actran  CAE 應用 ：

• 動力總成 ，變速箱和電動發動機的雜訊預測
• 發動機進氣和排氣系統聲學特性
• 後視鏡和空調環控系統的氣動-振動-雜訊分析
• 輪胎和通過噪音評估，包括聲學處理優化
• 車輛內部聲學舒適度，包括全內飾車身的NVH性能評估和聲學包優化
• 多層結構聲學傳輸損耗預測，考慮隨頻率變化的聲學處理效應
• 傳輸路徑分析和設計變更影響比較
• 考慮安裝效果（結構振動、吸聲等）的風扇雜訊評估
• 音響設備集成性能評估
• 飛機進氣和排氣雜訊的聲學處理和機艙設計優化
• 機身氣動雜訊的傳播預測
• 水下雜訊傳播
• 高強度隨機聲載荷和振動導致的振動聲疲勞預測

技術特點 ：

• GUI 支援高級結果視覺化 ，包括專用的聲學後處理功能（極座標圖，3D方向圖，貢獻圖，聲學量）
• 具有基於聲學標準的嵌入式聲學測點生成功能（ISO 3744 ， ISO 3745 ，SAE J1074和 IEC 61672-1）
• 根據使用者的需求自訂的介面
• 基於自我調整求解器的網格劃分技術 ，可實現高效計算並減少用戶網格劃分工作
• 高度集成到多體時功能變數代碼 Adams 和 CFD 代碼 scFLOW 中進行聯合模擬
• 與結構分析FEA軟體 （如MSC Nastran） 進行聯合模擬
• 分析靜態介質和複雜流動中的聲音傳播和輻射
• 使用無限單元和自我調整完美匹配層（APML）模擬自由場輻射
• 在小空間流體中建立聲學粘熱損失模型
• 採用直接頻率法或模態頻率法進行振動 – 聲學耦合分析
• 豐富的結構單元庫：實體、殼體、梁、彈簧、剛體、多層複合結構等
• 基於BIOT 理論的多孔彈性單元庫 ，用於通過體積作用的聲學材料建模
• 用於有源結構建模的壓電單元庫
• 隨機載荷 ：擴散聲場，湍流邊界層等
• 使用線性和二階單元進行 2D 、3D和軸對稱模型分析
• 從定常和非定常的 CFD 結果（SNGR技術，Lighthill和Möhring類比）中，提取氣動聲源， 預測由湍流引起的雜訊
• 支持 CFD 代碼自有檔案格式
• 基於有限元和虛擬SEA方法的低、中和高頻求解功能
• 直接和反覆運算求解以及 KRYLOV 快速頻率回應求解
• GPU 加速功能解決大模型和高頻問題

• 延 伸 閱 讀 
• 網格掰掰！PreonLab CFD流體力學模擬再進化
• 如何為 eVTOL 無人機設計提供數位孿生支援 – MSCOne
• 聲學模擬、NVH、智慧製造設計解決方案 – Actran
• 從噴嘴到排水系統：PreonLab助力洗碗機全流程設計模擬
• 頂尖電池製造商都在用CAE?淺談電動車電池設計 CAE工程師必看
• 隔音建築材料開發必備工具：從CAE模擬找到最佳材料解 – Actran
• 變速箱的聲音輻射 – CAE軟體Actran
• 窗簾設計新科技：降低噪音1套軟體就搞定 – Actran
• 電動車電池 安全性與效能 – MSCOne
• 數位孿生技術 ：探索數位化未來的關鍵技術
• 電子電聲產業Acoustic solution – Actran
• 航空技術飛機致動器設計 – CAE軟體Romax
• AI解決NTF BIW 2大問題 – CAE軟體ODYSSEE
• 鐵路噪音解決方案 – CAE軟體Actran
• 風力渦輪機傳動系統的耐久與噪聲-CAE軟體Romax
• Acoustic 聲學分析
• ODYSSEE CAE 機器學習成為電機一大助力
• ODYSSEE幫助臨床醫學最佳化3D列印矯正鞋墊
• Actran 2024.1新功能 聲學Acoustic解決方案
• Actran協助富士康優化Loudspeaker設計
• Romax 協助NBC提升輪轂軸承的效率表現
• Valeo透過Romax成功縮短9個月的電驅動產品開發週期
• 變速箱性能最佳化：透過ODYSSEE建立AI ML的Romax變速箱設計
• 透過Actran分析新型風扇的氣動噪音
• Actran創建AVAS揚聲器聲學模型
• 中華汽車透過Actran進行噪音之聲源估算和響應驗證
• 電動車噪音 – 通用汽車向中高頻前進！
• NVH分析 – 利用Actran輔助車身地板阻尼優化
• Actran 2021 新功能發布要點！
• 馬達噪音優化 – 解析如何利用Actran進行噪音優化
• Actran SNGR解決複雜的流場 聲學 問題
• CAE軟體 – Actran 進行噪音分析
• 第二屆 2023 Actran聲學應用大賽
• Avio使用MSC Nastran和Actran確保太空發射器的結構可靠度

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eVTOL的崛起

作為未來空中交通產業的核心細分領域，eVTOL（Electric Vertical Takeoff and Landing，電動垂直起降飛行器）已成為全球最炙手可熱的賽道，吸引了數百家企業競相投入佈局，涵蓋初創公司、航空業巨頭、出行服務供應商以及汽車製造商等多方力量。在中國，該領域也已湧現出一批具有代表性的創新企業。

出行作為人類社會生活中不可或缺的一環，在個人日常、經濟發展與社會結構中扮演著關鍵角色。回顧歷史，從徒步、馬車到蒸汽機車、汽車與飛機，每一次交通工具的革新都深刻改變了人類的出行方式與社會結構，驅動著整個社會持續向前邁進。如今，雖然汽車已成為最普及的地面交通工具，但其大規模使用亦帶來諸多挑戰：全球主要城市普遍面臨交通壅塞的困擾——以 2019 年為例，英國駕駛者平均因擁堵而損失達 115 小時，相當於造成約 69 億英鎊的潛在經濟損失；此外，汽車排放所導致的溫室效應，亦日益威脅人類的生存環境，促使各國政府與企業積極推動低碳減排的政策與承諾。在此背景下，隨著城市化進程加速，以及人們對高效互聯出行需求的提升，發展城市空中交通解決方案已勢在必行。

eVTOL 憑藉其電動推進系統與垂直起降能力，結合近年來迅速發展的電能儲存技術、電機技術以及分布式電推進系統（DEP），展現出綠色低碳、安全高效的優勢，正逐漸成為未來城市空中交通（UAM）及區域運輸的理想載具。

Morgan Stanley預測，全球 UAM 市場規模將於 2040 年突破 1 兆美元，並在 2050 年進一步增長至 9 兆美元。

目前，全球 eVTOL 產業在政策支持、技術突破與商業化落地三大方面同步推進，已成為推動低空經濟發展的核心動力。這條充滿潛力的賽道不僅吸引了航空領域的專業企業，更匯聚了來自各行各業的創新力量，呈現出多元化的發展格局。

eVTOL 技術挑戰與適航門檻

與 eVTOL 相關的挑戰可分為三大類：商業面、技術面與監管面（即符合法規的挑戰）：

• 商業化：主要圍繞商業運營模式的建立，確保其經濟可行性與社會接受度。

• 技術挑戰：聚焦於設計與工程層面的難題，涵蓋產品性能的各項要求，包括安全性、可靠性、經濟性、舒適性及動力表現等。

• 法規：涉及飛行器的適航認證、技術標準的合規性，以及運營政策與空域管理等制度性議題。

eVTOL 的研發挑戰主要集中在技術層面，可細分為以下六大技術維度：

● 結構設計與輕量化
涉及零件與組件的結構性能與裝配性能；先進材料的應用需考慮材料性能參數、許用值、缺陷影響、替代性與全壽命週期管理；加工工藝則涵蓋增材製造、成型、焊接與熱處理等，並需要對材料、工藝、部件至整機結構進行完整性分析。

● 氣動彈性設計
氣動彈性為結構與氣流之間的耦合關係，是飛行器設計中至關重要的評估指標，直接關係到飛行穩定性與安全性。

● 多體動力學分析
聚焦於推進系統中各結構部件的運動行為與受力情況，確保機械結構在複雜運動下的動態穩定性與耐久性。

● 推進與排放分析
主要運用計算流體力學（CFD）對流場與熱場進行分析，以提升推進效率並優化熱管理與環境影響。

● 飛控與動力系統
涉及飛行控制系統的性能設計、控制策略制定，以及電子設備熱管理與熱-機耦合技術，確保飛行控制的準確性與系統穩定性。

● 噪音預測與控制
針對艙內與艙外的噪音進行模擬與分析，優化聲學處理措施，以提升乘坐舒適性並滿足日益嚴格的環保標準。

開發 eVTOL 並不像將燃油車轉換為電動車那樣簡單。除了電動推進本身所帶來的技術變革之外，圍繞飛行器的安全性與適航性，還存在著諸多嚴峻的挑戰與必須遵循的嚴格標準。研發團隊必須確保整體系統具備高度的可靠性，例如充電過程與最低限度的安全檢查必須穩定且高效，同時在設計層面上實現故障保護與系統冗餘，以提升容錯能力。eVTOL 對電力的需求遠高於地面電動車，這也意味著必須設計出具有更高功率密度的電力系統，在保證性能的同時實現輕量化。此外，eVTOL 還需面對高速飛行所帶來的工程挑戰，尤其是在推力負載與轉子負載方面，這是一般電動汽車完全不涉及的技術領域。冷卻系統的設計同樣至關重要，必須能夠在高空飛行及進行俯仰、回轉等高動態操作時維持穩定運作。所有這些系統與性能的要求，都需在產品取得適航認證之前，經過嚴格且全面的測試與驗證。

目前，全球主要針對 eVTOL 的適航認證體系有兩種：美國聯邦航空局（FAA）與歐洲航空安全局（EASA）。FAA 基於對無人機與輕型飛機的既有標準，並針對 eVTOL 的技術特性提出新規範，強調飛行器在冗餘設計、故障容錯與數據鏈路可靠性等方面的表現。而 EASA 則針對 eVTOL 訂立了專門的認證標準，更加重視安全性、可靠性及環境友好性。隨著技術日趨成熟，未來有望出現統一的國際適航標準，以簡化跨國營運流程，推動全球空中交通產業的發展。

從部件到整機：多層級的系統性分析能力

海克斯康（Hexagon）提供涵蓋從零組件到子系統，乃至整機層級的全方位解決方案。在動力系統的分析方面，透過傳動系統的設計資料，結合電磁模型，可構建 Romax 傳動系統仿真模型；若進一步整合控制模擬，則可實現對轉子動力學、瞬態響應、傳動系統噪音預測、熱分析、傳動元件疲勞壽命，以及流體動力與空氣動力學的全面模擬。

在結構性能分析方面，從設計資料與 CAD 模型出發，建立有限元素（FE）分析模型，並與多體動力學軟體聯合使用，可深入分析結構載荷與衝擊載荷，進行結構強度的校核與優化設計，達成機體輕量化的目標。
基於對動力學系統與結構模擬的基礎，最終可展開對整機層級的綜合分析，包括整機的空氣動力學性能、艙內與機外的聲學特性（如航空噪音）、機身振動響應、零部件疲勞壽命等關鍵指標，實現從部件到整機的多學科耦合仿真與性能優化。

透過海克斯康的整合式工具與方案，研發團隊能有效應對 eVTOL 所面臨的複雜挑戰，實現動力系統在安全性、高效性、可靠性、耐用性、永續性、高功率密度與低噪音表現等多維度的最佳化設計，助力下一代空中交通工具的創新與落地。

而MSCOne涉及多個學科的模擬解決方案，如結構、工藝、系統動力學、材料工程、自動駕駛、CFD、聲學等。

模擬工具的整合，讓你不會再像無頭蒼蠅一樣，到處亂串亂鑽。

Actran可以幫助eVTOL降低噪音，提升社會接受度

在 eVTOL 須於人口稠密地區不分晝夜運行的背景下，噪音污染已成為社會關注的焦點問題，而降低垂直起降飛行器的噪音水準則是爭取社會廣泛接受的關鍵因素之一。與傳統飛機相比，eVTOL 的多旋翼結構與電動驅動方式雖可降低部分高頻噪音，但其低頻與中頻噪聲（特別是在起降與低空懸停階段）仍會對居民造成長期干擾。因此，如何從設計源頭進行聲學優化，是推動城市空中交通實現可持續發展的重要前提。

海克斯康提供了一套完整的聲學分析與噪音控制解決方案，涵蓋從概念設計到最終驗證的全流程支持。其解決方案可應對多項核心挑戰，包括：外部與社區噪音的模擬與預測，幫助開發者在設計初期就了解對環境的潛在影響；轉子噪音的傳播與抑制，可透過流場仿真與聲學建模，優化葉片設計與旋翼佈局；齒輪與電機運作所產生的機械噪音可透過系統建模、傳動鏈分析與震動源追蹤等手段加以控制；艙內噪音分析則聚焦於乘員舒適性，結合結構聲學模擬與材料選擇，提升艙內靜謐品質。

此外，針對噪音的傳遞機制與結構耦合問題，海克斯康亦提供完整的聲—振耦合模擬能力，支援噪音緩解策略設計，例如聲學隔離、吸音材料應用、結構阻尼優化等。特別是在齒輪與轉子產生的振動控制方面，可結合多體動力學與有限元素模擬進行深入分析與校準，確保整體聲學表現達到航空適航與城市低碳標準的雙重要求。透過這些整合工具與仿真能力，eVTOL 製造商可在開發早期即進行聲學風險評估與優化設計，大幅降低後期改設成本，同時提升產品在城市運營環境中的接受度與市場競爭力。

• 外部噪音／社區噪音的模擬與預測
• 轉子噪音的傳播分析與抑制設計
• 齒輪與電機運作所產生的機械噪音預測
• 艙內噪音分析與乘員舒適性評估
• 噪音的傳輸路徑模擬與隔音措施設計
• 齒輪與轉子相關的振動模擬與控制

(應用案例：德國Lilium公司，使用Actran軟體全面分析飛行器噪音)

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MSC 開發 MSCOne 集結了最先進的分析軟體，使用 Token ，您可以更彈性地探索無限可能，不再局限於單一軟體，各領域的整合與同步進行已經是現在的趨勢。

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延 伸 閱 讀

• 頂尖電池製造商都在用CAE?淺談電動車電池設計 CAE工程師必看
• 電動車電池 安全性與效能 – MSCOne
• MSC 透過 Token 制度整合的分析平台 MSCOne

這篇文章 如何為 eVTOL 無人機設計提供數位孿生支援 – MSCOne 最早出現於 星恆科技有限公司。