蔡杰叡
環境與生態學院
綠色能源科技學系
我主要負責車體結構設計、核心材料研發以及競賽現場的戰術調度。這段歷程讓我在數位工程軟體與實體工藝技術之間,建立起扎實的雙向連結。
首先在結構設計階段,我運用 SolidWorks 進行車架的 3D 數位建模與空間布局。車架建模不僅考量機械結構的剛性,更必須在有限的底盤空間內,精準預留馬達、傳動系統、電池模組以及駕駛艙的裝配位置。透過軟體中的有限元素分析,我們反覆模擬車架在承受駕駛員重量及高速過彎時的應力分佈,進行結構拓撲最佳化,以確保在符合大會安全規範的前提下達到極致輕量化。
在車殼開發上,我們從理論端的力學模擬與配比實驗出發,針對碳纖維織布與環氧樹脂的交互特性進行了詳盡的拉伸與衝擊測試。為了讓車殼具備最佳的空氣動力學效益,我們結合了流體力學數據分析,計算車體表面氣流走勢,力求在安全規範、結構強度與最低風阻係數之間達成最優解。
在學校的綠色能源智慧屋的實作階段後,真正的挑戰才剛開始。為了讓碳纖維車殼擁有完美的表面幾何與平整度,我操作砂輪機對模具表面進行了極致的打磨與拋光,因為任何細微的瑕疵都會在真空壓實後被放大。在纖維布鋪設的製程中,極為嚴謹地掌控環氧樹脂的塗刷細膩度、鋪層角度與層數堆疊。
令我最感自豪的是,我們團隊成功導入了「真空輔助成型工法」。實作時,必須在碳纖維層上精密架設真空袋、密封膠條與樹脂導流網。透過真空幫浦抽取氣壓,利用大氣壓力有效排除了層縫間的微小氣泡,確保樹脂能百分之百、均勻地浸潤每束纖維。當最終硬化完成、質輕且具備極高剛性的碳纖維車殼順利脫模時,那種將螢幕上的數據模型具象化為高效能實體的成就感,成為我大學學習生涯中極為珍貴的里程碑。
這次競賽不僅是工程技術的驗證,更是一場對個人核心能力與心理韌性的全方位洗禮。
身為團隊的召集人,我不僅深耕技術,更在計畫統籌、進度管理與資源整合中磨練成長。一個由 10 人組成的車隊,涵蓋了負責機電、底盤、外殼與後勤的不同組員。我體認到,頂尖的工程設計絕非僅存在於電腦螢幕的繪圖中,更是在工坊與材料、工具反覆磨練下,透過跨領域溝通所淬煉出的結晶。在研發卡關、材料經費緊張或進度落後時,如何調配資源、安撫團隊焦慮,並在嚴謹的規範下協調分工,將團隊力量最大化,這極大地鍛鍊了我的領導統御能力。
而到了決賽當天,戰場則轉移到了彰化車輛研究測試中心(ARTC)的實車賽道上。在緊湊且充滿不確定性的環保節能實車耐久賽中,我負責擔任後勤指揮官,透過無線電與賽道上的車手進行即時的通訊配合。
實車競賽比的不只是車輛性能,更是極致的節能戰術。我必須全程緊盯賽道狀況與計時數據,即時告知車手後方的車況與追越威脅,並根據車輛當前的殘餘電量、單圈耗能,與車手共同研擬每一圈的配速策略。在面對賽道上突發的車流擁擠或隊友回報車輛異常震動時,我必須強迫自己保持絕對的冷靜,迅速做出「維持配速」或「進站檢查」的決賽斷言。這種在極高壓力下、秒級內做決策的臨場經驗,大幅強化了我解決複雜問題的邏輯與面對挫折、突發危機時的強大韌性。這段從零到一的研發與參賽歷程,賦予了我兼具領導力與工藝實戰力的競爭優勢,這將是我邁向職場後最寶貴的資產。
對於一名熱愛運具研發的大學生而言,實作與參賽的經費往往是最巨大的門檻。高教公共性計畫所提供的「比賽獎助金」,對我個人的培力與增能過程,具有決定性的支持價值。
獎助金直接減輕了我們在材料研發階段的經濟壓力。碳纖維複合材料、高性能環氧樹脂、真空輔助成型的導流材料與耗材,皆屬於高單價的工業級物料。正是因為有了這筆經費的支持,我們才得以放手進行多組不同配比的力學實驗與試作,不必因為經費拮据而向安全或效能妥協,讓我們能真正實踐課本上的進階材料工程理論。
這筆獎助金不僅僅是經濟上的補貼,它更代表了學校對於學生自主實作、跨領域解決真實世界問題的肯定與投資。它讓我與團隊能無後顧之憂地全心投入這場兼具節能環保與前瞻運具科技的集體實踐中,真正達成了高等教育期許學生具備的「自學力」、「跨域化」與「就業力」培力價值。