墨西哥國立自治大學(UNAM)學生們的航空夢因模擬而起飛
大多數孩子都喜歡會飛的東西，尤其飛機，無論藉由手腕輕彈、橡皮筋纏繞，或電池供電的遙控器都能將物體送到空中。對飛行物的迷戀會引領孩子在小學之後有更多科學、技術、工程和數學(STEM)的學習機會。Miguel Cobian是名領導墨西哥國立自治大學(UNAM)航空設計團隊的機械系統設計的學生，對他而言，能設計飛機真的是實現了童年時期的夢想。
Cobian一直對飛機非常著迷，Cobian說:「小時候，我總會思考像飛機這麼重的物體要如何離開地面飛行。大學階段，我修習工程學科，在技術和科學方面培養一定基礎，我想做的就是持續學習相關原理，期望能設計出更大型，且可以飛起來的東西。」
Cobian負責制定團隊的年度工作計畫，例如誰該執行什麼任務以及全年度要承接多少活動等等。團隊所有努力的目標都聚焦在贏得國際汽車工程協會(Society of Automotive Engineers, SAE)的航空設計學生工程競賽。
Michel Gordillo是他的合作夥伴，同時為首席技術官，負責整合團隊的所有技術資源，包含透過Ansys學術合作計畫(Ansys Academic Student Team Partner Program)取得的免費模擬軟體-Ansys Academic Research。Gordillo必須確保他們設計的飛機具有競爭力、合法性且符合現行法規。他必須帶領團隊克服技術挑戰並做出重大的設計決策。雖然Gordillo和Cobian在班上成績皆名列前茅，不過他們清楚就算努力學習相關知識並通過嚴格的考試，仍不足以讓他們的飛機在現實世界中起飛。
Gordillo想加強自己的專業知識並說：「我必須給自己新的挑戰與更艱難的任務，這就是我加入團隊的原因。我熱愛航空領域，並認為我們團隊是學習和獲取寶貴經驗的最佳場所。」
模擬幫助未來的工程師展翅翱翔
Ansys學術合作計畫專為UNAM 航空設計團隊這類的學生團隊提供模擬軟體- Ansys Academic、培訓課程和學習資源，並讓學生們得以團隊合作參與工程競賽。參加競賽讓學生們在課堂上學到的空氣動力學基礎知識與理論方程式有用武之地，並透過模擬設計出無人駕駛飛機。
有了Ansys支援，團隊成員了解模擬軟體的使用方法，並透過Ansys線上學習資源結合在學校修習的課程來磨練建模與分析技巧，也能在Ansys Learning Forum與其他使用者交流。這對學生來說是雙贏的，讓他們在畢業前即具備業界需要的工作技能，有助他們即早準備並在畢業後能投入相關工作。
Ansys與該團隊合作至今約四年。UNAM航空設計團隊是Ansys贊助的500多個團隊之一，這些團隊通過與Ansys合作，可得到免費軟體、學習資源和技術支援。
Ansys學術合作計畫經理Vishal Ganore說：「這是實際面的應用，學生能藉由設計小型飛機獲得實作經驗，深入了解如何設計更大的飛機。若他們之後面試航空領域公司，就可以透過模擬展示他們對小型飛機設計的專業知識，並在大學畢業後立即找到工作。我們確信懂模擬分析的學生會是企業任用的首選。」
UNAM 航空設計團隊在競賽中凌雲飛翔
國際汽車工程協會(SAE)致力於推進航空產業、商用汽車和汽車工業，整合資源並培育工程師。舉辦學生競賽就是其中一種方式。競賽有多所大學學生團隊，包含墨西哥國立自治大學(UNAM)，學生們挑戰建造各式各樣的遙控微型飛機，例如常規型、高階型以及微小型的飛機。
UNAM有54名成員，是該大學最大團隊，也是迄今唯一航空設計團隊。他們主要參加進階比賽，任務是設計出可攜帶和釋放各種有效載荷的飛機，同時需要遙測技術來監控複雜的飛行任務。UNAM團隊用Ansys軟體建構微型飛機原型，觀測飛機推進率和飛機外部的空氣動力學。他們對飛機機翼進行結構分析以確保結構穩定性，這為對航空懷抱熱忱的成員提供絕佳的學習機會。不僅可獲得參與經驗，亦能應用重要的工程知識同時發揮課堂所學，並探索模擬軟體，包括Ansys Fluent、Ansys CFX、Ansys Mechanical等等。
「我們團隊使用很多Ansys軟體，且是在沒有任何基礎的情況下學習這些軟體。」Cobian說：「軟體介面簡潔漂亮，操作步驟淺顯易懂。一旦你學會在Ansys Fluent中，用特定步驟從左到右進行模擬分析，就能將此使用經驗應用於Ansys Mechanical。只要掌握了一種Ansys模擬軟體的基礎應用，就能輕鬆推斷出使用方法，並應用於其他Ansys模擬工具。」
使用 Ansys讓你無所不能
一年當中參與多項比賽是很常見的-包括今年在美國的進階比賽和墨西哥的常規比賽。為了滿足不同比賽時程和競賽要求，團隊需要準備二至三個獨特的飛機設計，成員們也需要頻繁溝通。整個設計階段，團隊經常同時進行多項任務，或者，在某些無法同時執行的情況下則須按階段順序進行任務，我們用Ansys軟體來最佳化工作流程並趕在比賽的期限內完成任務。在疫情期間，這樣的協同合作至關重要。
「有別於先前團隊，我們的設計具有獨創性。關鍵是我們將團隊整合在一起，有時讓成員獨立作業，有時在學校裡共同討論。」Gordillo說：「我們必須團隊合作，而Ansys為我們提供可以遠端協作或在校園裡實地合作的工作彈性，這正是讓我們成功實現目標的關鍵。」
為了能在校外使用模擬軟體並促進資訊交流，Gordillo在家中裝設一台伺服器並使用遠端桌面軟體，讓軟體資源可在個人筆記型電腦使用。成員無論身在何處都能與伺服器連接，啟動軟體授權並在校外進行模擬分析。還可透過模擬取得不同設計條件的數值，然後共享模擬產生的數據，執行他們的設計發想。
「每個人都全力以赴完成他們的任務。」Gordillo說：「我認為參加比賽是非常寶貴的學習經驗，而且我很感謝團隊是由一群才能出眾又聰明無比的成員們組成，我們可以自由創新提出各自想法，集思廣益，並透過模擬對這些想法進行驗證。」
如此彈性又創新的工作模式為團隊帶來什麼樣的效益呢？2021年，UNAM航空設計團隊獲得了國際比賽第二名，並在美國進階比賽的技術展示項目中獲得了第二名。到今年為止，團隊更是兩度在墨西哥的技術報告和技術展示項目中取得第一名，而且有望在未來能締造更多佳績。
「正如你所見，我們執行的所有工作任務，以及我們從Ansys獲得的所有資源與支援，都在比賽中帶給我們實質幫助。」Cobian說：「我們的團隊不斷成長，並會持續前進。」
資料來源：ANSYS BLOG