giới thiệu về phần mềm ansys

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ </b>

<b>---TIỂU LUẬN Đề tài: ……… </b>

<i><b>Giáo viên hướng dẫn: ………... </b></i>

<i><b>Sinh viên thực hiện: ………... </b></i>

<i><b>Nhóm: ……… </b></i>

<i><b>Lớp:………..</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>CHƯƠNG 1 GI I THI U V ỚỆỀ PHẦ</b>N M<b>ỀM ANSYS </b>

1. <b>Giớ</b>i thi u v công ty Ansys <b>ệề</b>

1.1 Thành l p ậ

Ansys được thành lập vào năm 1970 bởi John Swanson. Năm 2000, Ansys đã thực hi n mua l i các công ty thi t k kệ ạ ế ế ỹ thuật khác, mua thêm công nghệ cho động lực học chất lỏng, thi t kế ế điệ ửn t và phân tích v t lý khác. ậ

Ansys, Inc. là m t công ty c ph n c a M có tr s t i Canonsburg, Pennsylvania. ộ ổ ầ ủ ỹ ụ ở ạAnsys phát tri n và ti p th ph n m m mô ph ng k thu t. Ph n mể ế ị ầ ề ỏ ỹ ậ ầ ềm Ansys được s ửdụng để thiết k các s n ph m và ch t bán dế ả ẩ ấ ẫn, cũng như tạo ra các mô phỏng để kiểm tra độ bền của sản phẩm, phân bố nhiệt độ, lưu lượng chất lỏng và các tính chất điện t . ừ

1.2 Lịch sử phát tri n ể

Ý tưởng thành lập Ansys lần đầu tiên được nghĩ tới bởi John Swanson trong khi làm vi c t i phịng thí nghi m h t nhân Westinghouse vào nhệ ạ ệ ạ ững năm 1960. Vào thời điểm đó, các kỹ sư đã phân tích phần tử hữu hạn (FEA) bằng tay. Westinghouse từ chối ý tưởng t ự động hóa FEA b ng cách phát tri n ph n m m kằ ể ầ ề ỹ thuật đa năng của Swanson, vì v y Swanson rậ ời công ty vào năm 1969 để t mình phát tri n ph n mự ể ầ ềm. Năm 1970 ông thành l p Ansys v i cái tên Swanson Analysis Systems Inc.(SASI), làm vi c tậ ớ ệ ại trang tr i cạ ủa ông Pittsburgh. ở

<small>Hình 1 </small>

Swanson đã phát triển phần mềm Ansys trên thẻ bấm lỗ và sử dụng máy tính l n ớđược thuê theo giờ. Westinghouse thuê Swanson làm tư vấn viên với điều kiện là bất

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

kỳ chương trình nào ơng đã phát triển cho Westinghouse cũng có thể được đưa vào dịng s n ph m ả ẩ Ansys. Westinghouse cũng trở thành người dùng Ansys đầu tiên 1.2.2 S phát tri n ự ể

Đến năm 1991, SASI đã có 153 nhân viên và doanh thu hằng năm là 29 triệu đơ la, ki m sốt 10% thể ị trường cho ph n m m phân tích ph n t h u h n. Theo Cu c cách ầ ề ầ ử ữ ạ ộm ng thi t k kạ ế ế ỹ thuật, công ty đã trở thành “rất được chú ý” trong giới công nghệ, nhưng vẫn còn nhỏ. Năm 1992, SASI đã mua lại Compuflo, ti p th và phát tri n ph n ế ị ể ầmềm phân tích động lực học chất lỏng.

Năm 1993, ông Swanson đã bán phần lớn cổ phần của mình trong cơng ty cho cơng ty liên doanh TA Associates. Năm sau, Peter Smith được b nhi m làm CEO và SASI ổ ệđược đổi tên thành Ansys. Ansys ra mắt công chúng vào năm 1996, qun góp khoảng 46 triệu đơ la trong một đợt chào bán công khai lần đầu. Đến năm 1997, Ansys đã đạt doanh thu hàng năm 50,5 triệu đô la.

Vào cu i nhố ững năm 1990, Ansys đã chuyển đổi mơ hình kinh doanh c a mình. Tủ ập trung ít hơn vào việc bán gi y phép ph n mấ ầ ềm và doanh thu tương ứng sụt gi m. Tuy ảnhiên doanh thu t các d ch vừ ị ụ tăng lên đáng kể. Từ năm 1996 đến năm 1999, lợi nhu n tậ ại Ansys đã tăng trung bình 160% mỗi năm. Năm 1999, Ansys mua lại Centric Engineering Systems, một công ty tư nhân có trụ sở tại California đã phát triển phần m m phân tích ch t l ng, c u trúc và nhi ề ấ ỏ ấ ệt.

1.2.3 Những năm 2000

Tháng 2 năm 2000, Jim Cashman được bổ nhi m làm CEO. Cuệ ối năm đó, Ansys mua l i ph n m m ICEM CFD Engineering v i giá 12,4 triạ ầ ề ớ ệu đô la. ICEM chuyên mô phỏng lưới cho thi t k kế ế ỹ thuật hàng không, ô tô và thi t bế ị điện t . ử Năm 2001, Ansys mua l i m t công ty ạ ộ thiết k h ế ỗ trợ máy tính của Pháp có tên Cadoe. Năm 2003, Ansys mua l i CFX, phát tri n ph n m m mô phạ ể ầ ề ỏng động l c h c ch t lự ọ ấ ỏng. Năm 2005, Ansys mua l i Century Dynamics, m t nhà phát tri n các công c mô ph ng ạ ộ ể ụ ỏthủy động lực học, với giá 5 triệu đô la. C ối năm đó, mua lạu i Harvard Thermal Inc., chuyên mô ph ng th i gian làm mát và nhiỏ ờ ệt độ ủa thiế c t b ị điệ ửn t .

Năm 2006, Ansys mua lại Fluent Inc. và các công cụ động lực học chất lỏng với giá 299 triệu đô la. Trước khi mua lại, Fluent là công ty động l c h c l n th hai, tiự ọ ớ ứ ếp theo là Ansys. Năm 2008 Ansys mua lại Ansoft Corporation, một nhà cung cấp thiết k ế điệ ử ớn t , v i giá 387 triệu đô-la. Năm 2011, Ansys đã trả 310 triệu USD để mua lại đối thủ cạnh tranh cũ Apache Design Solutions, chuyên về phần mềm mô phỏng bán d n. ẫ

Năm 2012, Ansys mua lại Esterel Technologies, m t cơng ty có tr s t i Pháp chuyên ộ ụ ở ạv mô phề ỏng tương tác giữa ph n m m và ph n c ng, v i giá 53 triầ ề ầ ứ ớ ệu đô la. Năm 2013, Ansys mua l i EVEN (K ạ ỹ thuậ ết ti n hóa), m t cơng ty ph n mộ ầ ềm dựa trên đám

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

mây cho v t li u t ng h p k thu t, b ng m t kho n tiậ ệ ổ ợ ỹ ậ ằ ộ ả ền không được ti t l . EVEN ế ộtrở thành công ty con của Ansys được gọi là Ansys Switzerland.

Ansys đã mua lại một công ty mô hình 3-D có tên là SpaceClaim năm 2014 với giá 85 triệu đô la. Tiếp theo là giao d ch cho cơng ty phân tích Gear Design Solutions ị(2015), cơng ty phân tích hệ thống Delcross Technologies (2015), m t cơng ty thiộ ết k ơ tơ có tên KPIT medini Technologies AG (2016), công ty in ế ấn 3D được g i là ọ3DSIM (2017), và m t công ty mô ph ng quang hộ ỏ ọc được gọi là OPTIS (2018). Giám đốc điều hành hiện tại là Ajei S. Gopal, được bổ nhiệm vào đầu năm 2017.

ANSYS là m t ph n m m toàn di n và bao quát h u hộ ầ ề ệ ầ ết các lĩnh vực vật lý, giúp can thiệp vào th gi i mơ hình ế ớ ảo và phân tích kỹ thuật cho các giai đoạn thi t k . H u hế ế ầ ết các nhà đầu tư rất thích phần mềm phân tích kỹ thuật này so với những gì chúng làm được và s tiền họ phải b ố ỏra.

Phần m m phân tích m nh này giúp q trình thi t k kề ạ ế ế ỹ thuật qua m t cộ ấp độ m i, ớkhông ch làm vi c vỉ ệ ới những môi trường, thông s biố ến động, các hàm nhi u c p bề ấ ậc, mà còn hỗ trợ làm vi c mang tính thích nghi v i nh ng mơ hình kệ ớ ữ ỹ thuật mới, nhưng cơng cụ CAE nhiều tính năng. Dĩ nhiên Ansys sẽ giúp nâng cao hiệu quả khi thiết kế, nâng cao tính sáng t o, gi m b t ràng buạ ả ớ ộc, hạn ch v t lý, thế ậ ực hiện các bài ki m tra mô ph ng mà không th ể ỏ ể thực hiện trên nh ng ph n m m khác. ữ ầ ề

<small>Hình 2 </small>

Ansys phát tri n và ti p th ph n m m phân tích ph n t h u hể ế ị ầ ề ầ ử ữ ạn được s dử ụng để mô ph ng các vỏ ấn đề kỹ thu t. Ph n m m này t o ra các mơ hình máy tính mơ ph ng c u ậ ầ ề ạ ỏ ấtrúc, thi t b ế ị điện tử ho c linh kiặ ện máy để mô ph ng ỏ ứng suất, độ ẻo dai, độ d đàn hồi, phân b nhiố ệt độ, điện từ, lưu lượng chất lỏng và các thuộc tính khác. Ansys được sửdụng để mơ ph ng cách m t s n ph m hoỏ ộ ả ẩ ạt động với các thông s k ố ỹ thuật khác nhau, mà không c n làm các s n ph m th nghi m ho c ti n hành các th nghi m va ch m. ầ ả ẩ ử ệ ặ ế ử ệ ạVí d , ph n m m Ansys có th mô ph ng m t cây c u s ra sao sau nhiụ ầ ề ể ỏ ộ ầ ẽ ều năm sử

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

d ng, cách x lý tụ ử ốt nh t cá hấ ồi trong thùng để tránh lãng phí, hoặc cách thi t k mế ế ột tấm ván trượ ử ụt s d ng ít vật liệu hơn mà khơng bị ấ m t an tồn.

Hầu h t các mô phế ỏng trong Ansys được thực hiện bằng phần mềm Ansys Workbench, là m t trong nh ng s n ph m chính cộ ữ ả ẩ ủa công ty. Thông thường, người dùng Ansys phá v các c u trúc lỡ ấ ớn hơn thành các thành phần nhỏ được mô ph ng và ỏthử nghi m riêng lệ ẻ. Người dùng có th bể ắt đầu bằng cách xác định kích thước của đối tượng, và sau đó thêm trọng lượng, áp suất, nhiệt độ và các đặc tính vật lý khác. Cuối cùng, ph n m m Ansys mô ph ng và phân tích chuyầ ề ỏ ển động, sự m i, tiêu chu n ỏ ẩphá hủy, lưu lượng ch t l ng, phân b nhiấ ỏ ố ệt độ, hi u qu ệ ả điện từ và các hi u ệ ứng khác theo thời gian.

Ansys cũng phát triển phần mềm để quản lý và sao lưu dữ liệu, nghiên cứu và giảng d y hạ ọc thuật. Phần mềm này được bán trên cơ sở thuê bao hàng năm.

2.1 Lịch sử phát tri n cể ủa phần m m Ansys ề

<b>Giai đoạn 1: Phiên b</b>ản thương mại đầu tiên c a ph n mủ ầ ềm Ansys được dán nhãn phiên b n 2.0 và ả phát hành vào năm 1971. Vào thời điểm đó, phần mềm được tạo thành t các h p thừ ộ ẻ đụ ỗ và chương trình thườc l ng chạy qua đêm để có k t qu vào ế ảsáng hôm sau. Năm 1975, các tính năng phi tuyến tính và nhiệt điện đã được thêm vào. Ph n mầ ềm này được sử dụng độc quy n trên các máy tính lề ớn, cho đến phiên bản 3.0 (b n phát hành th ả ứ hai) được gi i thiớ ệu cho VAXstation vào năm 1979. Phiên bản 3 có giao di n dòng lệ ệnh như DOS.

<b>Giai đoạn 2: Năm 1980, Apple II đượ</b>c phát hành, cho phép Ansys chuyển đổi sang giao di n nệ gười dùng đồ h a trong phiên b n 4 vào cuọ ả ối năm đó. Phiên bản 4 c a phủ ần m m Ansys d s dề ễ ử ụng hơn và bổ sung thêm các tính năng để mơ phỏng điệ ừ. Năm n t1989, Ansys bắt đầu làm vi c v i Compuflo. Ph n mệ ớ ầ ềm động l c h c ch t l ng ự ọ ấ ỏFlotran của Compuflo được tích h p vào Ansys theo phiên bợ ản 5, được phát hành vào năm 1993. Cải tiến hiệu suất trong phiên bản 5.1 rút ngắn thời gian xử lý từ hai đến b n lố ần, và được theo sau bởi một loạt các cải tiến hi u suệ ất để ắ ị b t k p v i nh ng ti n ớ ữ ếbộ trong tính tốn. Ansys cũng bắt đầu tích h p ph n m m c a mình v i ph n mợ ầ ề ủ ớ ầ ềm CAD, như Autodesk.

<b>Giai đoạn 3: Vào năm 1996, Ansys đã phát hành phần mềm phân tích cấu trúc </b>

DesignSpace, sản ph m mô ph ng th nghiẩ ỏ ử ệm rơi và thả LS-DYNA và b mô ph ng ộ ỏđộng lực h c ch t l ng (CFD) c a Ansyọ ấ ỏ ủ s. Ansys cũng bổ sung hỗ trợ xử lý song song cho PC v i nhi u b vi x lý. S n ph m giáo dớ ề ộ ử ả ẩ ục Ansys / ed được giới thiệu vào năm 1998. Phiên b n 6.0 c a s n phả ủ ả ẩm Ansys chính được phát hành vào tháng 12 năm 2001. Phiên bản 6.0 đã thực hiện được mơ hình quy mơ l n th c t lớ ự ế ần đầu tiên, nhưng nhiều người dùng đã thất v ng b i giao diọ ở ện người dùng màu xanh m i. Giao diớ ện được làm lại một vài tháng sau đó trong 6.1. Phiên bản 8.0 đã giới thiệu b giải đa ộlĩnh vực Ansys, cho phép người dùng mơ phỏng xem có bao nhiêu vấn đề vật lý sẽ tương tác với nhau.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>Giai đoạn 4: Phiên b</b>ản 8.0 đã được xu t bấ ản vào năm 2005 và giới thi u ph n mệ ầ ềm tương tác cấu trúc chất lỏng của Ansys, mô phỏng sự tương tác giữa kết cấu và chất lỏng. Ansys cũng phát hành các sản ph m ph n m m thi t k xác th c và ẩ ầ ề ế ế ựDesignXplorer, cả hai đều đối phó với xác suất và tính ngẫu nhiên của các yếu tố vật lý. Vào năm 2009, phiên bản 12 đã được phát hành với phiên bản thứ hai của Workbench. Ansys cũng bắt đầu ngày càng c ng củ ố các tính năng vào phần mềm Workbench.

<b>Giai đoạn 5: Phiên b n 15 c</b>ả ủa Ansys được phát hành vào năm 2014. Nó được them vào chức năng mowischo vật liệu composites, lien kết bu long và chia lưới tốt hơn.

<b>Giai đoạn 6: Trong tháng 2 năm 2015, phiên bản 16 đã giới thiệu công ty v t lý AIM </b>ậvà Electronics Desktop. Năm 2016, phiên bản 17 gi i thi u mớ ệ ột giao diện người dung m i và c i ti n cho tính tốn mơ phớ ả ế ỏng động l c h c ch t lự ọ ấ ỏng. Vào tháng 1 năm 2017, Ansys đã phát hành phiên bản 18. Phiên bản 18 cho phép người dùng thu thập dữ liệu trong th gi i th c t các s n phế ớ ự ừ ả ẩm và sau đó kết h p dợ ữ liệu đó vào các mơ phỏng trong tương lai. Trình tạ ứo ng d ng Ansys, cho phép các kụ ỹ sư xây dựng, s ửd ng và bán các công c kụ ụ ỹ thuật tùy chỉnh, cũng được giới thi u v i phiên b n 18. ệ ớ ả2.2 Các modun trên ph n m m ầ ề

2.2.1 Ansys Design Modeler Ansys Meshing và

Ansys Design Modeler và Ansys Meshing là hai module m u khi chúng ta bở đầ ắt đầu tiếp c n vậ ới Ansys .Đây là hai Module quan trọng giúp chúng ta có th v mơ hình và ể ẽchia lưới ngay trong ANSYS, ph c v cho q trình tính tốn mơ ph ng sau này.Khóa ụ ụ ỏh c này giúp cho sinh viên hiọ ểu được khái ni m vệ ề mơ hình hóa cũng như tận d ng ụđược khả năng mô phỏng “gần như thật” của ANSYS, giúp cho học viên có được k ỹnăng thành thạo khi vẽ mơ hình cũng như chia lưới trong ANSYS<small>. </small>

2.2.2 ANSYS Mechanical Workbench

ANSYS Mechanical Workbench (WB) là một môi trường nền chung, trong đó có tích h p r t nhi u module xợ ấ ề ử lý liên quan đến các lĩnh vực: k t c u, nhiế ấ ệt động l c h c, ự ọva chạm, lưu chất…WB đang ngày càng phát triển,hướng t i m t giao di n thân thiớ ộ ệ ện với người dùng.B ng cách liên k t các ki u bài tốn ch thơng qua các thao tác kéo ằ ế ể ỉthả đơn giản nhưng vẫn đạt hiệu quả cao nên WB ngày càng được khách hàng tin dùng.Ngoài ra WB cịn có khả năng tương tác với các ph n m m CAD r t cao cho ầ ề ấphép người dùng có th ể đưa những mơ hình ph c tứ ạp vào trong WB để tính tốn,hướng t i mớ ục tiêu “Mơ phỏng đi đầ ạu t o n n t ng cho s phát tri n s n phề ả ự ể ả ẩm”

2.2.3 ANSYS MECHANICAL APDL

ANSYS MECHANICAL APDL (ANSYS Multiphysic) là m t module mô phộ ỏng đa trường ,đa vật lý.Modul này giúp chúng ta giải quyết tốt các vần đề liên quan đến kết cấu ,nhiệt ,điệ – ừ ổn t ,n ,va ch m ,v t li u m i,..nh khạ ậ ệ ớ ờ ả năng phân tích rất m nh cạ ủa

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

nó.Ngồi ra ANSYS Mechanical APDL được tích hợp rất nhiều mơ hình vật liệu và các lo i ph n t d a trên các lý thuy t n i ti ng hi n t i.ANSYS Mechanical APDL ạ ầ ử ự ế ổ ế ệ ạđem lại cho chúng ta m t chu i phân tích mơ ph ng khá tồn diộ ỗ ỏ ện ,đem lại cho người dùng m t không gian mơ ph ng r t thồi mái và ti n l ộ ỏ ấ ệ ợi.

2.3 Kh ả năng ứng d ng cụ ủa phần m m ANSYS trong kề ỹ thuật

<b>Fluids: Tính tốn động lực học của lưu chất</b>

Động lực h c tính tốn (CFD) là một cơng cụ có tính linh hoạt tuyệt v i, tính chính ọ ờxác và độ bao quát của ứng d ng. Tuy nhiên, th c s CFD, cung c p thông tin chi tiụ ự ự ấ ết giúp b n tạ ối ưu hóa thiết k c a b n, có th n m ngoài t m v i c a b n tr khi bế ủ ạ ể ằ ầ ớ ủ ạ ừ ạn chọn ph n mầ ềm một cách c n thẩ ận. Để có được kết qu CFD m t cách chính xác, bả ộ ạn cần phải nghiên cứu nó nghiêm túc. ANSYS CFD vượt xa các kết quả định tính để cung c p dấ ự đốn định lượng chính xác về tương tác và tương tác chấ ỏt l ng. Nh ng ữhi u bi t này ti t l ể ế ế ộ cơ hội không mong đợi cho s n ph m c a b n-ả ẩ ủ ạ cơ hội mà th m chí ậcả các nhà phân tích kỹ thuật có thể b l . ỏ ỡ

Structures: K<b>ết cấ</b>u, tính b<b>ền</b>

Phần m m phân tích c u trúc c a ANSYS cho phép b n gi i quy t các về ấ ủ ạ ả ế ấn đề k ỹ thuật k t c u ph c tế ấ ứ ạp và đưa ra các quyết định thi t k tế ế ốt hơn và nhanh hơn. Với các cơng cụ phân tích phần tử hữu hạn (FEA) có sẵn trong b phộ ần m m, bề ạn có thể tuỳ chỉnh và tự động hóa các gi i pháp cho các vả ấn đề ề cơ họ v c k t c u c a mình và tham s ế ấ ủ ốhóa chúng để phân tích nhiều tình huống thiết kế. Bạn có thể kết nối dễ dàng với các cơng c phân tích vụ ật lý khác để có thể thực hơn. Phần m m phân tích c u trúc cề ấ ủa ANSYS được sử dụng trong toàn ngành để cho phép các kỹ sư tối ưu hóa thiết kế sản ph m cẩ ủa họ và gi m chi phí kiả ểm tra thực tế.

<b>Electronics: Điện, từ trường </b>

Mô phỏng trường điện t ANSYS giúp b n thi t k các s n ph m sáng từ ạ ế ế ả ẩ ạo điện và điện tử nhanh hơn và tiết kiệm chi phí hơn. Trong thế gi i ngày nay c a các thi t b ớ ủ ế ịđiện tử hiệu năng cao và các hệ thống điện khí tiên tiến, những ảnh hưởng của các trường điện từ trên các mạch và hệ thống không thể bỏ qua. Phần mềm ANSYS có thể mơ phỏng độc đáo hiệu suất điệ ừn t qua thi t k thành ph n, m ch và h ế ế ầ ạ ệ thống và có thể đánh giá nhiệt độ độ rung và các hiệu ứng cơ họ, c quan trọng khác. Dòng thiết k ế điện từ không đồng b này giúp bộ ạn đạt được thành công thi t k h ế ế ệ thống tiên tiến cho các h ệ thống truy n thông tiên ti n, các thi t b ề ế ế ị điệ ử ốc độ cao, các thành phần n t tcơ điện và các hệ thống điện tử.

Semiconductors: Công ngh bán d n <b>ệẫ</b>

<b>Bán dẫn: Nhu c u thi t b </b>ầ ế ị điệ ử thông minh ngày càng tăng đang thúc đẩy quá trình n t h i nh p và thu nh l i công ngh m ch tích hộ ậ ỏ ạ ệ ạ ợp (IC). Tương tác vật lý phát sinh t ừthu nh hình hỏ ọc , đặc bi t là FinFETs, c u trúc ch ng lên nhau và các c u trúc 3D-ệ ấ ồ ấ

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

IC, dẫn đến sự tích hợp bộ năng lượng và các thách thức thiết kế liên quan đến độ tin cậy. B ng cách mô ph ng electromigration, các hi u ng nhi t và các hiằ ỏ ệ ứ ệ ện tượng x ảđiện, bạn có th ể xác minh độ toàn v n ti ng ẹ ế ồn điện và độ tin c y c a các IC ph c t p ậ ủ ứ ạnh t. Các công c mô ph ng và mô ph ng c a ANSYS cung c p cho b n phân tích ấ ụ ỏ ỏ ủ ấ ạngân sách v phân b ngân sách s m cho các quyề ổ ớ ết định thi t kế ế tác động cao và độchính xác được chứng nhận của nhà sản xuất cần thiết cho việc ký kết IC.Tính tồn vẹn và độ tin c y cậ ủa hệ thống IC

Tính tồn v<b>ẹn và độ</b> tin c y c a h<b>ậủệ thố</b>ng IC:Phần quan tr ng nh t c a m i h ọ ấ ủ ỗ ệthống điện tử là chip phải đáp ứng nhiều yêu cầu khó khăn, chẳng hạn như hiệu năng cao, chức năng tăng lên, hiệu suất năng lượng, độ tin c y và chi phí thậ ấp. Đảm bảo chip đáp ứng các yêu c u v tính tồn vầ ề ẹn và độ tin c y khi c hai thi t bậ ả ế ị độc lập và trong hệ thống điện tử đòi hỏi phương pháp thiế ế chip h t k ệ thống. ANSYS cung c p ấmột bộ đa giải pháp multiphysics để ỗ trợ h dòng ch y thiả ết kế ệ thống chip (CPS) h

<b>Độ chính xác được các cơng ty chứng nh n:ậ</b> Với chi phí thiết kế và thực hiện một hệ thống trên chip (SoC) dao động t 50 triừ ệu đến 200 tri u USD, silic làm vi c l n ệ ệ ầđầu là điều cần thi t. Các nhà thi t k vi m ch u c u gi i pháp mơ ph ng chính xác ế ế ế ạ ầ ả ỏnh t và xem xét ch ng nhấ ứ ận đúc như là bằng ch ng chính xác cu i cùng. Các giứ ố ải pháp bán d n cẫ ủa ANSYS đã được ch ng nh n t i t t c ứ ậ ạ ấ ả các xưởng sản xuất hàng đầu t ừ năm 2006.

Systems: H <b>ệ thống</b>

Mô ph ng H <b>ỏệ thống:</b> Khi s ph c t p c a s n phự ứ ạ ủ ả ẩm tăng lên, thì thách thức c a viủ ệc tích h p các thành ph n riêng l trong m t h ợ ầ ẻ ộ ệ thống để đả m b o chúng hoả ạt động như mong đợi. Mơ hình và mô phỏng hệ thống giúp bạn tạo ra một nguyên m u o hoàn ẫ ảchỉnh để hiểu và tối ưu hóa các tương tác quan trọng giữa vật lý, sự kiểm sốt và mơi trường trong su t q trình phát triển sản phố ẩm. Sau đó, bằng cách kết h p mơ hình ợhóa h ệ thống v i b c m bi n và d u l n, b n có th phát tri n m t b ớ ộ ả ế ữ liệ ớ ạ ể ể ộ ộ đôi kỹ thuật s cố ủa sản phẩm để quản lý hi u suệ ất và bảo trì của nó sau khi nó đã được triển khai. V t lý 3-D, ph n m<b>ậầềm nhúng và mô ph ng hỏệ thống</b><small>: </small>Các gi i pháp ANSYS cho ảcác h ệ thống cho phép b n xây d ng h ạ ự ệ thống mẫu hoàn ch nh và k ỉ ỹ thuậ ốt s . Chúng tôi cung c p các công ngh tiên ti n nh t cho mô ph ng v t lý 3-D, các h ấ ệ ế ấ ỏ ậ ệ thống nhúng và thi t k ph n m m. B n có th l p ráp các thành ph n khác nhau thành m u hoàn ế ế ầ ề ạ ể ắ ầ ẫchỉnh c a các h ủ ệ thống điều khi n ph n mể ầ ềm đa phần, có th ể được s d ng trong toàn ử ụb ộ vòng đời của sản ph m, t khái niẩ ừ ệm ban đầu đến hoạt động của sản phẩm.Embedded Software: Ph n m m nhúng <b>ầề</b>

Phần mềm nhúng đang ngày càng được sử dụng trong các thiết bị thơng minh, nhưng mã khơng hồn h o có th là nguyên nhân dả ể ẫn đến nhi u th t b i c a s n ph m. Các ề ấ ạ ủ ả ẩnhà lãnh đạo ngành ước tính mỗi 1.000 dịng ph n mầ ềm nhúng ch a 8 lứ ỗi. Để quản lý rủi ro về chất lượng, cũng như đáp ứng các tiêu chuẩn cao hơn về chứng nh n phậ ần

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

m m, b n c n ph i t n d ng các công c phát tri n ph n m m nhúng và các b xuề ạ ầ ả ậ ụ ụ ể ầ ề ộ ất mã được chứng nhận.ANSYS cung cấp mơ hình phát triển phần mềm dựa trên mơ phỏng và môi trường mô phỏng với một bộ mã nguồn được xây dựng sẵn để đẩy nhanh các d án phát tri n ph n m m nhúng. Các kự ể ầ ề ỹ sư hệ thống và ph n m m s ầ ề ửd ng các giụ ải pháp ANSYS SCADE để thiế ế đồt k ho , ki m tra và tạ ể ự động t o các ạh ệ thống và ng d ng ph n m m quan tr ng v i yêu cứ ụ ầ ề ọ ớ ầu độ tin c y cao. Các gi i pháp ậ ảSCADE có tính tương hợp cao và có thể dễ dàng tích hợp, cho phép tối ưu hóa phát triển và tăng cường giao tiếp giữa các thành viên trong nhóm.

<b>Multiphysics: Đa Phương </b>

Chúng ta s ng trong m t ố ộ thế ới đang có nhiều tác độ gi ng v t lý, và các s n phậ ả ẩm sản xuất thường ph i ch u nhiả ị ều tác động v t lý cùng m t lúc. L c ch t l ng, hi u ng ậ ộ ự ấ ỏ ệ ứnhi t, k t c u và b c xệ ế ấ ứ ạ điện t có thừ ể ảnh hưởng đến hiệu năng của s n ph m và x ả ẩ ửlý trong th c t . N u b n c g ng cô l p nhi u lự ế ế ạ ố ắ ậ ề ực trong môi trường, b n s khơng ạ ẽthể d ự đốn chính xác về hành vi. Các giải pháp đa nhân của ANSYS có th giúp các ểkỹ sư kiểm tra những hiệu ứng này trong sự kết hợp và cách ly, đạt được giải pháp cao nhất khi cần thi ết.

Cơng ngh gi i tệ ả rình sâu, đã được ch ng minh t ANSYS là m t cơng c tích h p ứ ừ ộ ụ ợs n. Áp d ng công nghẵ ụ ệ này để mô phỏng đa môi trường là bước ti p theo cho giai ếđoạn công nghệ tiếp theo.

Platform: Ph<b>ần n n tềảng</b>

Platform_ ANSYS Workbench là ph n lõi cho vi c cung c p m t h th ng mô ph ng ầ ệ ấ ộ ệ ố ỏtồn di n và tích h p cho khách hàng. S dệ ợ ử ụng Workbench để mô phỏng phát triển s n ph m mang l i hi u suả ẩ ạ ệ ất cao hơn từ các ứng d ng tích h p s d ng các mơ hình ụ ợ ử ụd u ph biữ liệ ổ ến và tương thích. Workbench cung cấp cho b n quy n truy c p vào h ạ ề ậ ệthống đa năng và hệ thống mà khơng thể đạt được trước đó. Các tổ chức CNTT nhận ra độ tin cậy cao hơn, chi phí hỗ trợ thấp hơn và giảm tổng chi phí sở hữu vì n n t ng ề ảcủa chúng tôi giải quy t các s c vế ự ố ề phần c ng, phứ ần m m và dề ữ liệu g p ph i khi ặ ảs d ng nhiử ụ ều ứng dụng độc lập.

<b>CHƯƠNG 2 NGÀNH S N XU T Ô TÔ VÀ M T VÀI NG DẢẤỘỨỤNG </b>

<b>XUẤT Ô TÔ </b>

1.1 Lịch sử phát tri n ể

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Ngành công nghi p ô tô ệ thiết kế, phát tri n, s n xuể ả ất, tiếp th và bán tị ất cả các loại xe có động cơ.

Trong năm 2008, hơn 70 triệu ô tô các lo i g m xe du lạ ồ ịch và xe thương mại được sản xu t ra trên toàn thấ ế giớ . Năm 2007, trong tổi ng s 71,9 tri u ô tô mố ệ ới được bán ra trên tồn th gi i có 22,9 tri u Châu Âu, 21,4 tri u Châu Á - ế ớ ệ ở ệ ở Thái Bình Dương, 19,4 tri u M và Canada, 4,4 tri u Châu M Latinh, 2,4 tri u ệ ở ỹ ệ ở ỹ ệ ở Trung Đông và 1,4 triệu ở Châu Phi. Các thị trường B c M và ở ắ ỹ Nhật B n ả đã chững l i, trong khi ạđó, thị trường ở Nam Mỹ và Châu Á phát triển rất mạnh. Trong các thị trường chính, Nga, Brasil, Ấn Độ và Trung Qu c cho th y s phát triố ấ ự ển nhanh nhất. Khoảng 250 tri u xe là M . ệ ở ỹ

<small>Hình 3 Hệ thống dây chuy n l p ráp và s n xu t ơ tơ ề ắảấ</small>

Trên tồn th gi i, có kho ng 806 tri u xe du l ch và xe t i h ng nh ; hế ớ ả ệ ị ả ạ ẹ ằng năm chúng tiêu th kho ng 984 tụ ả ỷ lít xăng và d u diesel. Con s này ngày mầ ố ột tăng lên nhanh chóng, đặc bi t là ở Ấn Độ và Trung Quốc. Một số ý kiến cho rằng các hệ thống giao ệthông đô thị ự d a vào ô tơ ch ng t tính khơng lâu dài, tiêu th quá nhi u ứ ỏ ụ ề năng lượng, ảnh hưởng đến sức khỏe của các bộ phận dân cư và giảm chất lượng dịch vụ mặc dù tăng lượng đầu tư. Các tác động tiêu c c này ự ảnh hưởng không công b ng lên các t ng ằ ầl p xã hớ ội có ít điều kiện để ở ữ s h u và lái m t chiộ ếc ô tô. Các định hướng phát triển giao thông lâu dài t p tậ rung vào việc giải quyết các vấn đề này.

Năm 2008, khi giá dầu tăng lên chóng mặt, các ngành cơng nghi p nhệ ư là công nghiệp ô tô ch u s c ép t nhi u phía, chi phí cho v t li u thơ và sị ứ ừ ề ậ ệ ự thay đổi trong thói quen mua s m c a khách hàng. Ngành công nghiắ ủ ệp này cũng đối diện với sự cạnh tranh từ bên ngoài đang tăng lên của yếu tố giao thông công cộng, khi người tiêu dùng xem xét l i vi c s d ng xe cá nhân cạ ệ ử ụ ủa h . G n m t n a trong s 51 nhà máy s n xu t các ọ ầ ộ ử ố ả ấloại xe h ng nhạ ẹ ở Mỹ đứng trước nguy cơ đóng cửa vĩnh viễn trong năm tới, cùng với việc 200.000 ngườ ị thấi b t nghi p, cao nhệ ất trong thập k này. ỷ

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>Giai đoạn hình thành xe hơi chạ</b>y b<b>ằng hơi nướ</b>c

Bắt đầu t nhừ ững năm 1770, khi nhà phát minh Nicolas Joseph Cugnot cho ra đời chiếc xe hơi chạy bằng nước. Đây là một chiếc xe 3 bánh v n hành bậ ằng hơi nước với tốc độ 2,3 d m/gi . Tuy nhiên, chi c xe này l i không nhặ ờ ế ạ ận được quá nhi u s ề ự hưởng ứng bởi vì nó q chậm chạp và nặng nề hơn so với chiếc xe ng a tại thời đi m đự ể ấy.

<small>Hình 4 Giai đoạn phát triển xe hơi chạy hơi nước </small>

Sau đó một kho ng th i gian, có mả ờ ột nhà phát minh người Phát có tên Amedee Bollee đã cho ra đời dòng xe hơi với sức chứa 12 chỗ ngồi. Mặc dù vậy, động cơ hơi nước v n không th nào chi n thẫ ể ế ắng được chiếc xe ngựa kéo. Cũng chính vì lý do đó mà nó d n dầ ần đi vào lãng quên và khơng cịn ai đề ập đế c n.

<b>Giai đoạn hình thành xe hơi động cơ đốt trong </b>

Vào năm 1889 là một d u mấ ốc đánh dấu cho một bước ngo t l n c a l ch s phát triặ ớ ủ ị ự ển ngành ơ tơ th giế ới. Khi đó, nhà phát minh Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach tại Đức đã cho ra đời dịng xe ơ tơ chạy bằng xăng. Nhanh gấp 1,5 lần sức ngựa, hai xi lanh hộp s 4 tố ốc độ.

Tốc độ ối đa xe có thể t đạt được là 10 d m/giặ ờ. Đến đây, những c xe ch y b ng ngỗ ạ ằ ựa bắt đầu b khai tị ử và nhường l i chạ ỗ cho dòng xe hơi thế ệ h m i ch y bớ ạ ằng động cơ xăng.

Cùng thời đ ểm đó, người i ta liên tục được ch ng ki n nhứ ế ững dòng xe hơi chạy b ng ằxăng ra đời. Mỗi lần xuất hiện loại xe này càng được nâng cấp về tốc độ cũng như thiết k . Tế ại Đức, người dân vô cùng hào h ng v i nh ng chiứ ớ ữ ếc xe được trang trí l ng ộlẫy, đắt tiền mang thương hiệu Cadillac, Pascal

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<small>Hình 5 Xe hơi chạy bằng động cơ đốt trong </small>

<b>Giai đoạn phát triển củ ịa l ch sử phát tri n ngành ô tô ể</b>

Mặc dù Đức là đất nước khơi mào cho sự phát tri n cể ủa ô tô. Nhưng Mỹ lại là nơi đưa công nghi p ngành xe ệ hơi lên ngôi. Mỹ quyết định ti n hành s n xu t hàng loế ả ấ ạt xe hơi thành phương tiện giao thơng. Thói quen người dân cũng từ đó dần thay đổi.

Vào cu i th k 19, m t nhân v t có tên Henry Ford xu t hiố ế ỷ ộ ậ ấ ện và đi ngượ ạc l i hồn tồn v i nhớ ững dịng xe hơi cũ. Trước đây, người ta thường s d ng nh ng dòng xe ử ụ ữxa hoa mang hơi hướng cổ kính. Dưới bàn tay Henry Ford ơng đã cho ra đời những dòng xe 4 bánh hiện đại, nh gỏ ọn. Sau này ông đã trở thành nhân vật tên tuổi nhất trong nền xe hơi nước Mỹ. Cũng ngay sau đó, Mỹ đã cho ra đời 3 hãng xe lớn như Ford, GM (General Motor) và Chrysler.

<b>Giai đoạn bùng n ngành công nghiổệp xe hơi trên toàn thế ới </b> gi

Sau Châu M và Châu Âu thì t i Châu Á, Nh t B n bỹ ạ ậ ả ắt đầu bận tâm đến ngành ch ếtạo ô tô. Nhưng thời điểm ban đầu Nhật Bản không cạnh tranh được với các hãng lớn trước đó. Vì thế đã quyết đ nh tập trung sản xuất ô tô chiến đấu. ị

Từ năm 1952, Nhật Bản vươn lên mạnh mẽ với các hãng xe hàng đầu thế giới hiện nay như Toyota, Honda, Nissan. Các dịng xe mang ưu điểm nhỏ gọn, ít tốn nhiên li u, giá c h p lý, b n bệ ả ợ ề ỉ. Cũng chính vì điều này đã nhận được sự ủng h tộ ừ đơng đảo người dân trên tồn thế giới.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<small>Hình 6 Nhật Bản vươn lên mạnh m v i các hãng xe n i tiẽ ớổ ếng</small>

Cho đến nay, khi nhắc đến 2 từ "xe hơi" dường như không ộm t ai không biế ết đ n. Từ dòng xe ch chuyên dành cho giỉ ới thượng lưu nhưng tới thời điểm hi n t i, v i s ệ ạ ớ ựbùng n m nh mổ ạ ẽ, xe hơi đã dành trở thành phương tiện thiết yếu trong mỗi gia đình.Qua bài vi t có th ế ể thấy được, đi cùng với s phát tri n c a ngành ô tô và s phát triự ể ủ ự ển tư duy và đầu óc sáng tạo của con người. Khơng chỉ dừng lại ở đó mà Ngành Ơ tơ hiện đang có nhiều bước phát triển m nh m hi n t i và c ạ ẽ ở ệ ạ ả tương lai.

1.2 Tác động của ô tô tới môi trường

Ngành cơng nghi p ơ tơ trên tồn c u s d ng ệ ầ ử ụ lượng nước rất l n. M i chiớ ỗ ếc ô tô được s n xu t có th tiêu th ả ấ ể ụ hơn 180.000 lít (39.000 gallon Anh) nước, tùy thu c vào viộ ệc tính c s n xu t l p xe hay không. Quy trình s n xu t ơ tơ bao g m nhiả ả ấ ố ả ấ ồ ều công đoạn s dử ụng nước, như xử lý b mề ặt, sơn, phủ ửa, làm mát, điề, r u hịa khơng khí và s ửd ng nụ ồi hơi, mà khơng tính đến s n xu t linh ki n. Hoả ấ ệ ạt động sơn xe đặc bi t tiêu ệthụ lượng nước lớn vì các thiết bị chạy bằng sản phẩm gốc nước cũng phải được làm sạch bằng nước.

Vào năm 2022, Gigafactory Berlin-Brandenburg của Tesla đối mặt với vấn đề pháp lý do h n hán và mạ ực nước ng m giầ ảm ở khu v c. Bự ộ trưởng Kinh t Brandenburg, ếJoerg Steinbach, cho biết trong giai đoạn đầu, nguồn cung nước đủ đáp ứng, nhưng khi Tesla m r ng nhà máy, s c n nhiở ộ ẽ ầ ều nước hơn. Nhà máy này sẽ tăng gấp đôi lượng nước tiêu thụ ở khu vực Gruenheide, với 1,4 triệu mét khối nước được hợp đồng từ chính quyền địa phương mỗi năm - đủ để cung cấp cho m t thành ph có ộ ốkhoảng 40.000 người. Steinbach cho biết các cơ quan chức năng muốn khoan thêm nướ ởc đó và sẽ thuê ngoài nếu cần b sung ngu n cung cấp. ổ ồ

1.3 Tình hình s n su t ô tô trên toàn th gi i ả ấ ế ớ

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Hằng năm, thị trường ô tơ tồn c u ầ đem lại hàng nghìn tỷ USD doanh thu, đồng thời tạo công ăn việc làm cho hàng triệu người. V i các công nghớ ệ và xu hướng m i liên ớtục xuất hiện, ngành công nghiệp ô tô cũng liên tục phát triển.

Theo m t báo cáo c a Business Research Insights, th ộ ủ ị trường ơ tơ tồn c u có quy mơ ầ2,73 nghìn t ỷ USD vào năm 2021. Dự ki n th ế ị trường sẽ tăng trưởng v i tớ ốc độ 3,01% trong giai đoạn 2021-2031, đẩy quy mô thị trường lên trên mức 3,57 nghìn t USD ỷvào cuối kỳ d báo. ự

Xe du lịch là lo i ph bi n nhạ ổ ế ất ở ầ h u hết các nước, và vi c thu nhệ ập bình quân đầu người tăng lên khiến nhu cầu mua ô tô tăng lên ở các thị trường trên khắp thế giới. Thêm vào đó, với việc thu nhập khả dụng tăng lên, ngày càng nhiều người tiêu dùng gi ờ đây tìm mua xe rộng hơn, tiện ích hơn.

Thể loại SUV và crossover đang ngày càng được ưa chuộng và nhu cầu gia tăng được cho là sẽ ảnh hưởng tích cực đến th ị trường trong suốt giai đoạn 2021-2031. Y u t quan trế ố ọng mang đến t m nhìn tích c c cho thầ ự ị trường ơ tơ tồn c u là s gia ầ ựtăng nhu cầu đối với xe điện.

Theo m t báo cáo cộ ủa Cơ quan năng lượng qu c tố ế, dự ế ki n doanh số xe điện sẽ tiếp t c ụ tăng mạnh trong năm nay. Hơn 2,3 triệu xe điện được bán ra trong quý I/2023, tăng gần 25% so v i cùng kớ ỳ năm ngoái.

Xe điện đang thực sự làm thay đổi bộ mặt ngành ô tô và sự vươn lên mạnh mẽ của các nhà sản xuất ô tô Trung Qu c, vố ới thế mạnh là xe điện, đã thể ện rõ điều đó. hi Trong danh sách 20 nhà s n xu t ô tô l n nh t th giả ấ ớ ấ ế ới năm 2023 xét theo doanh thu, có tới 7 doanh nghi p Trung Qu c, nhi u gệ ố ề ấp đôi Nhật Bản, Đức, Mỹ. Đặc biệt, đã có m t nhà s n xu t ô tô Trung Qu c nộ ả ấ ố ằm trong Top 10, đó là Tập đồn cơng nghiệp ô tô Thượng Hải (SAIC).

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<small>Hình 7 Doanh thu c a 20 công ty s n suủảất ô tô đứng đầu th ế giới </small>

1.4 Lịch sử xe hơi “made in Vietnam”

<small>Hình 8 Các m c th i gian phát triốờển xe hơi made in Vietnam</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

Chiếc ơ tơ đầu tiên do chính bàn tay người Việt Nam thiết kế và chế tạo cĩ tên là Chiến Th ng và lắ ần đầu tiên xu t hi n tấ ệ ại miền Bắc từ năm 1958.

Và th ế là năm 1958, nhà máy Chiến Th ng quyắ ết định s n xu t ơ tơ nh theo cách cả ấ ỏ ủa ta. Người nh n nhi m v ậ ệ ụ đĩ là Đại tá, k ỹ sư Hồ Mạnh Khang, người lúc b y gi ấ ờ đang là giám đốc nhà máy Z157 và ơng Vũ Văn Đơn - Cục trưởng cục quản lý xe, máy lúc đĩ trực tiếp đơn đốc, chỉ đạo.

Nhà máy ơ tơ Chi n Th ng thế ắ ời ấ ậy t p trung nh ng tay th tài hoa v ữ ợ ề cơ khí nhưng vì điều kiện sản xuất khĩ khăn nên ếk ho ch mà ban ch đạo đưa ra là chọn m t mẫu ơ ạ ỉ ộtơ nào đĩ rồi tháo ra và làm theo mẫu đĩ và kết hợp giữa làm bằng máy và b ng tay. ằ

Sau s n l c khơng bi t m t mự ỗ ự ế ệ ỏi ngày đêm của gần 500 con người thì dấu mốc lịch s ử cũng đến. Đúng ngày 21/12/1958 chiếc ơ tơ 4 chỗ đầu tiên do người Việt Nam sản xuất chính thức rời xưởng.

Vào những năm giữa c a thủ ập niên 60, trước s c ép cứ ạnh tranh t ừ các thương hiệu xe Nhật như Toyota, Mazda, Mitsubishi, Nissan ... Citroën quyết định tung ra thị trường m u xe cẫ ủa người Vi ệt, thực d ng và r ụ ẻ tiền mà các cơng ty Nh t B n khơng th c nh ậ ả ể ạtranh được. Mẫu xe này được lấy tên là La Dalat.

<small>Hình 9 Chi c ơ tơ Chi n Thếếắng đầu tiên do chính tay người Vi t ch t oệế ạ</small>

</div>