隊名：燃燒吧焦炭
題目：基於CFD-DEM方法研究氫氣作為輔助燃料 與焦炭粒徑對高爐風徑區反應行為的影響

簡介：

在煉鋼產業中，碳排放為不可避免之現象，如何有效減碳並提升高爐效率已成為當前重要課題。本研究以ANSYS Fluent–Ansys Rocky耦合模擬建構高爐風徑區模型，模擬熱風自鼓風嘴高速吹入焦炭床層所形成之「風徑區」（raceway），該區域為影響氣體傳輸與反應效率的關鍵。本研究探討氫氣作為輔助燃料對風徑區反應行為的影響，分析變數包括顆粒燃耗率、氣體組成、氣固相溫度等，藉此評估氫氣對焦炭用量降低與CO₂減排之潛力。此外，考量焦炭於運輸過程中可能產生破碎，導入小焦炭顆粒作為替代方法，進一步分析其對風徑區形貌與滲透特性之影響。此模擬策略有助於優化燃料設計與提升煉鐵製程效率。

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隊名：智慧製造
題目：永續CNC工具機之智慧熱補償與多尺度拓樸優化

簡介：

CNC 機台的熱變形仍然是限制加工精度、能源效率與永續製造的關鍵因素之一。本研究提出一套結合即時感測熱監測與數位雙生有限元素模擬的智慧型機電整合系統，有效降低高速加工過程中的熱誤差。我們於機台熱敏感區域安裝了低成本 AD590 感測器陣列，並與石英溫度計進行實驗比對，其熱補償準確度達 90%（誤差小於 10%）。此外，研究採用多尺度整合式拓樸最佳化技術，於宏觀與微觀結構層級進行質量最小化、剛性提升與模態穩定性優化。與原始設計相比，優化後結構達成最高 13.6% 重量減輕與高達 14% 的自然頻率提升，有效抑制熱變形。經由實驗與模擬比對，在熱、靜態與動態性能方面誤差均低於 10%。本研究成果展示一套具擴展性與智慧化的 CNC 結構熱控制與輕量化設計方案，契合綠色製造與工業 4.0 自主化加工之目標，對臺灣智慧機械產業具高度應用潛力。

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隊名：訊號好到你阿嬤都能開會
題目：用於低軌衛星之帶通濾波器研發

簡介：

本研究提出一種高性能微帶線帶通濾波器，應用於低軌衛星（LEO）通訊。本設計創新地採用連接線耦合結構（coupled-line structure），取代傳統的間隙耦合方式，不僅提升了耦合強度，亦增強了穩定性與版圖設計的靈活性。針對 Ka 頻段（17.7–20.2 GHz）進行設計，本濾波器具備低插入損耗、良好的頻率選擇性以及卓越的訊號完整性。藉由ANSYS Electronic Desktop HFSS的模擬與量測驗證其可靠性，期許此設計成為次世代衛星通訊系統的強力候選方案。

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隊名：PEGE
題目：應用於無線充電之線圈耦合分析與預測技術

簡介：

目前許多國家都推廣電動交通載具，例如電動公車、電動機車以及電動汽車。大部分電動交通載具都是以導線提供電力進行充電，然而在部分條件下使用導線進行充電具有一定的危險性以及不便性。因此，若能利用無線充電技術取代導線提供電力，則可解決上述問題，也提供電動車另一種供電選擇。在設計無線充電轉換器時，需先掌握耦合線圈特性，目前主要依賴Ansys Maxwell 電磁元件設備分析軟體，雖然模擬結果準確，但建模與運算耗時極高，一般會耗時一到兩個月，影響整體開發效率。因此，本研究針對無線充電面板進行分析與耦合係數預測，運用耦合係數概念、必歐-沙伐定律與幾何積分推導耦合係數數學公式，並Maxwell模擬及實驗數據比對驗證。最後設計一個無線充電電路設計流程，達成縮短無線充電設計時程之目的。

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隊名：MPMDA
題目：先進扇出型封裝之再分布層界面強度量測與濕-熱耦合脫層損傷分析

簡介：

異質整合之扇出型封裝（Fan-Out, FO）為實現高 I/O 密度與產品微型化的重要技術。然而，其內部結構包含多種異質材料，且運作環境常處於高溫高濕等嚴苛條件下，界面脫層已成為影響其可靠度的主要挑戰之一。本研究採用雙懸臂樑（Double Cantilever Beam, DCB）試驗，實驗評估聚亞醯胺（Polyimide, PI）與銅（Cu）界面在濕熱條件下之界面接合強度與臨界應變能釋放率（GC）。同時建構一套結合濕氣擴散、熱載荷與機械應力的三維有限元素模型，並以翹曲量測結果驗證模擬準確性。進一步應用虛擬裂紋封閉技術（Virtual Crack Closure Technique, VCCT），分析濕熱耦合負載下關鍵界面之脫層行為。為探討結構參數對應變能釋放率（Strain Energy Release Rate, SERR）之影響，導入田口實驗設計法，系統分析 PI 厚度與封裝樹脂（EMC）材料類型等因子，並尋求優化設計組合。結果顯示，適度增加 PI 厚度並選用熱膨脹係數相容之 EMC 材料，可有效降低 SERR、抑制界面脫層，提升 FO 封裝於濕熱環境下之可靠度。

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隊名：Touch摸摸隊
題目：高挺性觸覺回饋形變元件之模擬設計與製程驗證

簡介：

本團隊成功開發具高形變量、高挺性及高解析度的觸覺回饋形變元件，可提供多樣豐富的觸覺回饋體驗。該技術首先利用有限元素法(FEA)建立形變元件之結構模型，並藉由流固耦合模擬技術提供最佳化元件結構設計建議。最終，採用標準網版印刷製程，堆疊高彈性與高拉伸性薄膜材料，成功打造出具高形變量(≥1.0mm)、高挺性(≥0.3N)及高解析度(≥9Dots/cm²)的觸覺回饋形變元件。該元件未來將應用於軟性基材，實現穿戴式裝置等創新應用。此外，形變元件亦可結合觸覺渲染技術，進而提供多元的觸覺回饋體驗，實現高擬真觸覺體驗，開創更多創新應用可能。

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隊名：Turbo Monsters
題目：Thermoeconomic Analysis and ANN-Based Performance Prediction of a Single-Flash Geothermal System Coupled with a Two-Stage Axial Turbo-Expander under Off-Design Conditions

簡介：

地熱儲集層之生產溫度通常隨運轉時間逐漸衰減，對單閃發系統的性能造成不利影響，而目前針對此議題之相關研究相對有限。因此本研究整合地熱儲集層與單閃發系統模型，探討生產溫度變化對系統性能與經濟性之影響。此外，鑒於渦輪為單閃系統中之關鍵元件，其性能易受操作條件影響，故等熵效率變化亦納入分析。本研究中，地熱儲集層採用 COMSOL建立熱–水–力多物理場數值模型，並與MATLAB平台下所建構之單閃循環熱力、熱傳與經濟分析模型進行耦合；渦輪先以氣體動力學進行初步設計，後續用ANSYS-CFX 建立三維數值模型模擬。為降低模擬成本並提升計算效率，以渦輪CFD分析結果作為資料，訓練人工神經網路（Artificial Neural Network, ANN）建立快速預測模型。本研究模擬實際地熱電廠長期運轉情境，針對離點下系統性能變化進行探討，分析地熱流體質量流率下降對整體系統效率與經濟性之影響。經由膨脹機轉速最佳化後，系統均化發電成本為 0.365?$/kWh，淨現值為 ?6.858 M$，顯示在長期運轉與熱源衰退條件下進行系統優化必要性。

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隊名：壁山凰一郎
題目：應用於5G毫米波頻段貼片天線陣列設計

簡介：

隨著 4G 普及與低頻頻譜資源日益飽和，第五代行動通訊(5G)引入毫米波頻段以提升傳輸速率與降低通訊延遲。根據 3GPP 規範，FR2 頻段中的 Band-n257、n258 與 n261 提供大量可用頻譜，但毫米波在傳播過程中存在高自由空間損耗與穿透力不足等問題，因此需透過高增益與波束成形技術提升通訊品質。為滿足毫米波終端設備對小型化、寬頻與波束掃描能力的需求，本研究提出一款適用於 5G NR 的低剖面寬頻天線陣列。該天線基於 CPW 饋入結構，利用 via 耦合能量至上層貼片以提升匹配與效率。透過 HFSS 模擬與結構優化，最終天線涵蓋 Band-n258、n261 與大部分 n257 頻段，展現高度整合性、寬頻與方向控制能力，具潛力應用於 5G 行動通訊模組。

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隊名：OK
題目：適用於膠囊中的小型化毫米波 功率分配器

簡介：

本文設計一個應用於毫米波的1 × 2功率分配器並應用於膠囊中。該功率分配器使用T-junction結構實現34.6-40.9 GHz的高頻寬優勢。本研究利用ANSYS HFSS進行模擬。該結果證實，功率分配器電路設計可以在不同環境下運作，且不易受到膠囊和人體組織的影響。所提出的功率分配器可以快速與各種天線集成，並透過簡單的尺寸結構應用於膠囊。

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隊名：叭噗叭噗
題目：針對毫米波通訊的緊湊型1×2八木天線創新設計

簡介：

本文提出一種整合於單層平面基板的 1 × 2 SIW 八木陣列天線。該天線陣列由基於基板集成波導（Substrate Integrated Waveguide, SIW）結構的功率分配器與八木天線組合而成。同時該天線陣列可涵蓋毫米波(Millimeter wave, mmWave) 34.7-41.7 GHz並且具備明顯的主瓣波束。所提出的天線陣列透過簡單的結構設計整合於單層基板上實現低成本及高實用性的優勢。

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隊名：逢甲航太-多尺度力學計算實驗室
題目：SiC功率模組多重物理耦合分析

簡介：

本研究旨在評估工研院(ITRI)所開發之30 kHz/12 kW SiC/Si混合型功率整合模組於實際系統運作下之功率損耗與熱性能表現。為有效模擬模組於高頻運作環境下之電熱交互影響，本研究建立一套整合電磁模型、等效電路模型、MOSFET特徵化模型與熱流分析模型之電磁-電路-熱耦合分析方法。該方法可準確解析開關元件於高頻、高壓條件下的切換特性，以及模組內部熱傳行為與溫度分布。為驗證模型準確性，研究中分別以雙脈衝測試實驗進行電性行為驗證，以T3ster熱阻量測實驗確認熱模型精準度，並結合開迴路逆變系統運作實驗進行系統層級交叉驗證。此外，本研究亦提出一種以功率-溫度對應關係為基礎的電熱分析方法，相較於傳統電熱耦合模擬，可大幅提升模擬效率並降低運算負擔，特別適用於長時間運作行為預測與系統級設計分析。整體而言，本研究所發展之分析方法具備良好之準確性與運算效能，對於未來高效能功率模組之系統整合與熱管理設計提供實用之評估工具。

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隊名：臺灣科大骨衝擊力學隊
題目：擬真人體髖臼衝擊骨折建模技術開發與骨折治療生物力學研究

簡介：

本研究為基於衝擊力學技術建置擬真人體髖臼骨折，並探討髖臼骨折臨床治療的生物力學，脊椎骨盆股骨骨骼模型為基於美國人體可視化專案的電腦斷層掃描影像，研究使用ANSYS LS-DYNA建置骨骼失效模型，並考慮11種骨盆股骨動作姿勢，研究取得擬真髖臼衝擊骨折後，進一步探討臨床骨折治療策略的生物力學結果。研究結果發現，不同骨盆股骨動作姿勢對應的髖臼衝擊骨折結果，其與Judet臨床觀察的髖臼骨折結果一致。本研究透過電腦模擬技術建置的髖臼衝擊骨折，此可避免過於理想化的假設髖臼骨折樣式，並提升臨床骨科治療手術前的電腦模擬精準度。

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隊名：SIVMD LAB
題目：基於有限元素分析之啟動發電機結構強度研究

簡介：

本研究將對啟動馬達發電機(Integrated Started Generator, ISG)，進行有限元素模型驗證與強度分析，藉由實際結構之動態特性(如自然頻率及模態振形)，作為有限元素模型修正的依據，以得到可靠之有限元素模型進行後續分析。 獲得可靠之有限元素模型後，會依實際工況進行應力分析，對高轉速運轉時離心力與熱應力，造成啟動馬達發電機干涉與破壞的可能進行評估，並與實際災損結果進行比對。

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隊名：勤益科大智慧多軸複合技術實驗室
題目：薄壁工件智慧加工規劃系統

簡介：

本研究針對薄壁工件加工中易產生變形與顫振之問題，建構一套整合式自動化分析流程。傳統加工前之衝擊垂向測試需實體敲擊工件，受限條件多，且無法反映加工過程中因材料移除所導致的剛性遞減，使原先設定參數逐漸失效，進而影響加工穩定性與效率。為解決此問題，本研究導入 ANSYS 模擬技術，可即時依據工件形變分析剛性，並結合 CutPro 軟體生成對應之切削穩態圖。然而，ANSYS 與 CutPro 間操作流程繁瑣且依賴人工介入，故進一步引入 RPA 技術，整合雙系統為一套自動化分析架構，有效提升分析效率與應用彈性。

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隊名：手臂對不隊
題目：基於多體動力學與機器學習的工業機械手臂運動學分析與最佳化路徑控制

簡介：

機器人運動學建立在關節尺寸為已知的情況下，對順向運動學和逆向解耦分析運動學做關節和終端執行器位置求解。 順向運動學為DH系統(DH-System)藉由旋轉矩陣和平移矩陣，計算關節到終端執行器的終點座標位置，以已知的輸入旋轉角求得終端執行器的位置。 逆向運動學則是藉由已知的幾何形狀、軸節尺寸和終端執行器的位置對手臂做解耦分析以求得輸入旋轉角。 運用順向運動學模組產生大量數據，對已知數據使用類神經網路演算法(artificial neural network)做數據預測。 本研究藉由Python程式語言為基礎對RecurDyn做動態模擬分析，比較逆向運動學和類神經網路數據誤差，最後和Arduino控制的實際手臂的旋轉角和終端執行器位置做比對以確保模型的可靠度。

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隊名：3MLab
題目：CAE-Driven Design of Lightweight TPMS Lattices for Efficient Solar Thermal Energy Harvesting

簡介：

为了提高太阳能热能系统的效率，优化吸收器几何结构以增强传热性能，同时维持可控的压降，是当前面临的重要挑战。本研究提出一种新颖的太阳能热能吸收器设计方法，采用三周期最小曲面（Triply Periodic Minimal Surface, TPMS）结构，特别是Gyroid拓扑结构，并通过数字光处理（Digital Light Processing, DLP）增材制造技术实现结构的高精度打印。该设计利用TPMS结构所具备的几何优势，包括光滑连续的流道和高比表面积，从而相较传统设计显著提升热吸收和流体分布性能。 本研究利用计算辅助工程（CAE）仿真方法对TPMS吸收器在流体动力学和传热性能方面进行了模拟分析，并通过搭建实验平台进行验证。实验过程中控制空气流速，并测量TPMS结构前后的温度、流速及压降。实验结果与仿真数据高度一致，验证了CAE模型的准确性。 关键结果显示，当雷诺数从400增加至2000时，压降从50 Pa上升至98.8 Pa，表明随着流速增加，流动阻力也显著增加。与此同时，温度差（ΔT）则从35 °C下降至26 °C，说明在高流速下对流传热性能有所增强。TPMS结构整体温降为25.5 °C，且在入口处呈现出明显的温度梯度，证实其具备快速热吸收能力。 压力场分析显示，主要的压降集中发生在TPMS结构区，随后在下游区域逐渐稳定。速度分布分析显示，在TPMS的狭窄通道中流速加快，并出现涡流现象，增强了对流混合与热交换。与传统吸收器相比，TPMS Gyroid结构的比表面积提升了约400%，在不增加系统体积的前提下显著提升了热性能。

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隊名：超能戰隊
題目：鋰電池散熱模組開發與分析驗證

簡介：

鋰電池具高能量密度、低生產成本與穩定性高等優勢，本研究使透過 CFD 分析圓柱形鋰離子電池與散熱模組之熱量分布區域與傳遞，並了解相異電池幾何排列對模組內部熱流場影響。結果顯示，單電池初始熱量產生區域與實際結構相符，且不同電池幾何排列對熱流場影響甚大，且流速亦有顯著差異，使之直接影響散熱模組表現。

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隊名：虎科大機械設計系 生醫工程實驗室
題目：雙維度擴展式椎間融合器之開發與結構設計分析

簡介：

腰椎損傷常見於車禍、跌倒、運動傷害或高處墜落，可能導致椎體骨折、椎間盤突出、韌帶撕裂，嚴重時更會壓迫神經，造成下肢功能障礙，表現為腰痛、麻木、無力甚至大小便失禁等症狀。本研究針對椎間融合器於微創手術中的臨床應用需求，開發一款具備雙維度擴展機構之融合器設計，裝置可在狹窄手術通道中以最小尺寸（45 × 12 × 10 mm）置入，並於定位後透過螺絲結構進行寬度與高度各4 mm的幾何擴展，以因應不同病患之椎體空間與穩定性需求。 結構強度驗證方面依據 ASTM F2077-22 標準，進行融合器在軸向壓縮、剪切與扭轉三種負荷下之有限元素分析，並透過多次設計回饋優化，最終設計之最大應力皆低於鈦合金降伏強度，顯示具良好結構穩定性。生物力學驗證方面，本研究建立 L3-L5 腰椎有限元素模型，完成模型運動範圍驗證後，將融合器植入 L4-L5 段取代椎間盤，模擬前彎、後仰、側彎與旋轉等生理動作。分析結果顯示融合器於各方向運動下的最大等效應力與與終板接觸區之支撐應力皆低於材料及皮質骨降伏強度，證實本設計具備良好的生物力學穩定性與臨床應用安全性。

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