Khám Phá Nền Tảng Mô Phỏng CAE Và Tối Ưu Hoá Quy Trình Thiết Kế – Sản Xuất

CAE VI-Grade cung cấp bộ giải pháp mô phỏng kỹ thuật hỗ trợ máy tính toàn diện, giúp các nhà sản xuất ô tô, xe máy và đường sắt đạt được mục tiêu Virtual Sign-Off. Các nền tảng cốt lõi như VI-NVHSim cho phép trải nghiệm âm thanh và độ rung, VI-CarRealTime/VI-Motorcycle xây dựng nguyên mẫu ảo chi tiết, VI-WorldSim phát triển ADAS/AV trong môi trường thực tế, và VI-Rail thực hiện phân tích động lực học đường sắt nâng cao.

Các Giải Pháp Nổi Bật Của VI-NVHSIM

VI-NVHSim không chỉ là một phần mềm mô phỏng, mà là nền tảng NVH cốt lõi có khả năng kết nối CAE, thử nghiệm và nhận thức của con người vào một môi trường tương tác duy nhất. Giá trị cốt lõi của nó là biến dữ liệu âm thanh và độ rung thành trải nghiệm. Dưới đây là các giải pháp nổi bật và đáng giá nhất mà phần mềm này cung cấp

Các giải pháp nổi bật của VI-NVHSIM

1. Trải nghiệm VI-NVH tương tác và đánh giá chủ quan trong thời gian thực

Giá trị lớn nhất của VI-NVHSim là khả năng giải quyết thách thức cốt lõi của NVH: NVH phải được trải nghiệm, chứ không chỉ xem qua biểu đồ.

• Lái, nghe, và so sánh ảo: Phần mềm cho phép các kỹ sư lái, lắng nghe và so sánh NVH ảo, giúp họ hiểu kết quả ngay lập tức và đưa ra các quyết định thiết kế một cách tự tin từ sớm trong quá trình phát triển.
• Trải nghiệm mọi nơi: VI-NVHSim cung cấp khả năng trải nghiệm âm thanh và độ rung ở bất cứ đâu, từ thiết lập máy tính để bàn cho đến mô phỏng chuyển động đầy đủ (Full Simulator).
• Auralization dữ liệu thời gian thực: Phần mềm cho phép auralization (hiện thực hóa âm thanh) dữ liệu NVH trong thời gian thực và cung cấp khả năng tương tác, thêm bối cảnh vào các đánh giá. Kỹ sư có thể tạo và lái các phương tiện trước khi chúng tồn tại về mặt vật lý.

Người dùng trải nghiệm VI-NVHSIM tương tác

2. Thiết kế âm thanh toàn diện và bảo tồn bản sắc thương hiệu

Trong kỷ nguyên xe điện và phương tiện yên tĩnh, việc thiết kế âm thanh trở nên quan trọng để định hình bản sắc thương hiệu và đáp ứng quy định. VI-NVHSim cung cấp các công cụ tích hợp cho mục đích này:

• Phát triển âm thanh tăng tốc: Các nhà sản xuất có thể thực hiện lặp lại âm thanh nhanh hơn và đạt được phần lớn quá trình điều chỉnh âm thanh trên giả lập trước khi chế tạo nguyên mẫu vật lý. Ví dụ, Ford đã sử dụng Desktop NVH Simulator và đạt được 75% quá trình điều chỉnh âm thanh ngay trên mô phỏng.
• Bối cảnh âm thanh thực tế: Âm thanh có thể được phát trong bối cảnh có tiếng ồn che khuất (masking) và tiếng ồn nền.

Các Giải Pháp Nổi Bật Của VI-CARREALTIME

VI-CarRealTime là môi trường mô hình hóa hoàn chỉnh, được thiết kế để phát triển xe ảo trong thời gian thực. VI- CarRealTime trao quyền cho các kỹ sư thiết kế, tích hợp và kiểm tra tất cả các hệ thống để đạt được Virtual Sign-Off.

Mô phỏng theo thời gian thực VI-Carrealtime

1. Nền tảng mở và tích hợp hệ thống (open integration)

VI- CarRealTime là nền tảng cầu nối cốt lõi, đảm bảo khả năng tích hợp linh hoạt với các công cụ kỹ thuật khác:

• Tích hợp Adams Car: Cung cấp quy trình xuất mô hình tự động từ Adams Car (phần mềm đa thân được sử dụng rộng rãi nhất) bao gồm cả việc xác nhận tự động và so sánh kết quả.
• Hỗ trợ giao diện kết nối với các mô hình lốp xe bên thứ ba (như MF-TYRE, FTIRE), các nền tảng HiL (Hardware-in-the-Loop), và đồng mô phỏng (Co-simulation) với MATLAB Simulink.
• Hỗ trợ FMI/FMU: Hoàn toàn tương thích với đặc điểm kỹ thuật Functional Mock-up Interface (FMU) cho cả việc nhập và xuất mô hình.

Nền tảng tích hợp VI-Carrtealtime

2. Mô hình hóa chi tiết với người lái ảo độc đáo (VI-Driver)

VI- CarRealTime cho phép xây dựng các nguyên mẫu ảo chi tiết, đảm bảo độ chân thực cần thiết cho đánh giá chủ quan:

• Mô hình xe toàn diện: Bao gồm mô hình hóa mọi hệ thống phụ chính, từ Lốp xe, Hệ thống lái, Thân xe, đến hệ thống Truyền động Điện/Động cơ đốt trong và Phanh.
• Người lái ảo (VI-Driver): Đây là mô hình người lái ảo tiên tiến và độc đáo cho các sự kiện vòng kín/vòng hở đa thao tác.

Mô phỏng người lái ảo VI-CARREALTIME

Các Giải Pháp Nổ Bật Của VI-Motorcycle

VI-Motorcycle là môi trường mô hình hóa phương tiện hoàn chỉnh, được thiết kế để phát triển xe ảo nhằm mục tiêu thu hẹp khoảng cách giữa thử nghiệm và mô phỏng. Phần mềm này mang lại khả năng thiết kế, tích hợp và kiểm tra tất cả các hệ thống của xe mô tô.

1. Giải pháp mô hình hóa chi tiết toàn diện và linh hoạt

VI-Motorcycle cung cấp khả năng xây dựng các mô hình xe mô tô đa vật thể (multibody model) hoàn toàn tham số, hỗ trợ mọi khía cạnh của thiết kế xe hai bánh.

• Hỗ trợ đa dạng phương tiện: Mô phỏng các loại phương tiện nghiêng (tilting vehicles) 2, 3, và 4 bánh.
• Mô hình hệ thống treo nâng cao: Cung cấp nhiều cấu hình hệ thống treo xác định trước như Conventional Fork, Upside-down Fork, Telelever, và Duolever. Người dùng cũng có thể xác định tùy chỉnh các lò xo/giảm xóc, các thân linh hoạt (Flexible Bodies) và hệ thống treo bán chủ động.
• Tích hợp lốp xe mở: Hỗ trợ mô hình lốp xe gốc (như PAC-MC) và tích hợp các mô hình lốp xe bên thứ ba tiên tiến như Cosin Ftire, Fraunhofer CDTire, Siemens MF-Tyre/MF-Swift, cho phép phân tích độ mỏi, rung lắc tay lái (shimmy) và độ bám (grip).

Mô hình hóa chi tiết VI-MOTORCYCLE

2. Giải pháp người lái ảo độc đáo (vi-rider) và phân tích giới hạn

Điểm độc đáo của VI-Motorcycle là mô hình người lái ảo tiên tiến (VI-Rider), yếu tố thiết yếu để mô phỏng động lực học xe mô tô.

• Người lái ảo đa thao tác: VI-Rider là mô hình người lái ảo tiên tiến, có khả năng điều khiển các sự kiện vòng hở và vòng kín đa thao tác. Người lái được mô hình hóa chi tiết với 16 bộ phận chuyển động được phân đoạn (Anthropomorphic Articulated rider).
• Phân tích ổn định và an toàn: Phần mềm cung cấp các phân tích động lực học xe toàn diện, bao gồm các bài kiểm tra quan trọng như dao động thân xe và tay lái và các sự kiện độ bền chuyên biệt như chạy qua lề đường, ổ gà, nhảy (jump), wheelie, và stoppie.
• Mô phỏng hiệu suất tối đa: Công cụ SpeedGenMoto cho phép tính toán hồ sơ vận tốc giới hạn tĩnh (static limit velocity profile) trên một đường đua nhất định để phân tích hiệu suất tối đa.

Mô phỏng người lái ảo đa chi tiết

Các Giải Pháp Nổi Bật Của VI-Rail

VI-Rail là giải pháp mô phỏng đa vật thể (multibody solution) dựa trên nền tảng Adams, được thiết kế cho các phân tích hệ thống đường sắt nâng cao. VI-Rail ra đời từ ADAMS/Rail vào năm 2005 và đại diện cho một giải pháp hoàn chỉnh cho phân tích động lực học đường sắt.

Mục tiêu của VI-Rail là cho phép các chuyên gia đường sắt chuyển đổi liền mạch từ cấp độ thành phần sang cấp độ hệ thống trong quá trình mô phỏng

1. Giải pháp tích hợp công cụ chuyên biệt cho ứng dụng nâng cao

VI-Rail nhúng các bộ công cụ chuyên biệt để giải quyết các vấn đề vận hành và phát triển phức tạp trong ngành đường sắt.

• VI-FlexTrack (Tương tác Xe và Cơ sở hạ tầng): Cho phép mô hình hóa chi tiết hiệu ứng động lực học khi đoàn tàu đi qua đường ray.
• VI-Rail Wear (Dự đoán Mài mòn): Cung cấp thuật toán dự đoán mài mòn (online wear prediction algorithm) được tích hợp trong VI-Rail tiêu chuẩn. Nó có thể mô phỏng mài mòn của cả ray và bánh xe.
• VI-Rail Stress: Một tiện ích bổ sung cho phép tính toán ứng suất bề mặt tại giao diện tiếp xúc bánh/ray, cũng như phân bố ứng suất dưới bề mặt trong vật liệu bánh xe và ray.

Tiện ích bổ sung VI-RAIL Stress

2. Giải pháp tuân thủ quy định

VI-Rail giúp các nhà sản xuất xe lửa tối ưu hóa thiết kế và xác nhận tuân thủ các tiêu chuẩn ngành.

• VI-Rail Comfort Toolkit: Cung cấp quy trình cập nhật để khớp với các quy định gần đây về sự thoải mái của đường sắt và đánh giá các chỉ số thoải mái bổ sung (ví dụ: Mean Comfort Index EN 12299:2009, Comfort evaluation According to ISO2631).
• Tuân thủ tiêu chuẩn: Hỗ trợ các thử nghiệm tĩnh và thử nghiệm trên đường ray để nghiệm thu phương tiện theo quy định EN14363:2005 và thêm tính năng tạo báo cáo tự động.
• VI-Rail Freight: Cung cấp một thư viện các thành phần vận chuyển hàng hóa, cùng với Freight Request, được thiết kế để dễ dàng đánh giá các tiêu chí nghiệm thu được thiết lập trong quy định AAR Chapter XI (2007).

Các Giải Pháp Nổi Bật Của VI-WORLDSIM

VI-WorldSim là một môi trường đồ họa thân thiện với người dùng và được tích hợp hoàn toàn. Nó được thiết kế để tăng tốc quá trình nghiên cứu và phát triển ô tô. Hoạt động như công cụ đồ họa và môi trường tiên tiến, hỗ trợ tính năng giao thông, thời tiết và đặc biệt là ứng dụng phát triển ADAS (Hệ thống hỗ trợ lái xe nâng cao) và HMI (hệ thống giúp người lái tương tác với các hệ thống trên xe)

1. Môi trường đồ họa chất lượng cao và kịch bản mô phỏng (scenario authoring)

VI-WorldSim cung cấp một môi trường trực quan và linh hoạt để xây dựng thế giới ảo cần thiết cho việc kiểm tra xe:

• Động cơ đồ họa đơn chất lượng cao: Phần mềm sử dụng một công cụ đồ họa chất lượng cao duy nhất.
• Giao diện trực quan (Studio UI): Giao diện người dùng Studio cho phép người dùng thêm các tác nhân và thành phần vào bất kỳ môi trường nào.
• Thư viện toàn diện: Cung cấp thư viện mở rộng về phương tiện giao thông (bao gồm xe khách, xe thương mại, xe cấp cứu, và nền tảng xe tự hành), người đi bộ (có thể điều chỉnh tuổi, chiều cao, cân nặng, quần áo) và động vật.
• Điều kiện môi trường thực tế: Người dùng có thể áp dụng các điều kiện thời tiết (Mưa, Sương mù, Trời u ám, Đường ướt) và thiết lập hệ thống chiếu sáng để đạt được sự chiếu sáng giao thông thực tế hơn.
• Logic giao thông nâng cao: Hỗ trợ các hành vi giao thông phức tạp như Wander (lang thang), Destination Route (tìm đường hợp pháp đến đích) và Reference Trajectory (theo đường dẫn xác định).

2. Mô phỏng các bài test tiêu chuẩn Châu Âu và ADAS / AVS

VI-WorldSim là nền tảng quan trọng cho việc phát triển và xác thực các hệ thống tự hành và ADAS, đặc biệt là thông qua mô phỏng cảm biến:

• Hỗ trợ đa dạng cảm biến: hỗ trợ các loại cảm biến phổ biến như Camera, LiDAR, Radar, Ultrasonic.
• Kiểm tra Euro NCAP: VI-WorldSim đi kèm với các kịch bản Euro NCAP được cấu hình sẵn. Các kịch bản này bao gồm các bài kiểm tra hệ thống AEB (phanh khẩn cấp tự động), hệ thống hỗ trợ làn đường (LSS) và hệ thống hỗ trợ tốc độ.
• Tích hợp SiL (Software-in-the-Loop): Cung cấp giao diện mở rộng với MATLAB Simulink, tạo điều kiện tích hợp các thành phần và thuật toán tùy chỉnh (Perception, Planning, Control).
• Kích hoạt kịch bản theo Triggers: Người dùng có thể xác định các Triggers (cơ chế kích hoạt) để khởi động một sự kiện cụ thể (ví dụ: người đi bộ băng qua đường) nhằm kiểm tra hệ thống điều khiển ADAS và AV.

Vì Sao Nên Chọn SDE Tech?

Với vai trò là đối tác phân phối và hỗ trợ kỹ thuật chính thức của VI-Grade tại thị trường Việt Nam, SDE Tech cam kết mang đến những công nghệ mô phỏng tiên tiến nhất để thúc đẩy quá trình số hóa và đổi mới trong ngành công nghiệp.

Chúng tôi không chỉ cung cấp các giải pháp phần mềm hàng đầu như VI-NVHSim, VI-CarRealTime, VI-Motorcycle, VI-Rail và VI-WorldSim, mà còn cung cấp dịch vụ tư vấn chuyên sâu, đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật để đảm bảo rằng các kỹ sư và nhà phát triển của bạn có thể khai thác tối đa tiềm năng của mô phỏng ảo, từ đó:

• Đạt được Virtual Sign-Off một cách tự tin.
• Rút ngắn chu kỳ phát triển sản phẩm.
• Tối ưu hóa chất lượng và trải nghiệm khách hàng ngay từ giai đoạn thiết kế sớm.

Ngoài ra, SDE Tech chuyên cung cấp các giải pháp công nghệ kỹ thuật như: Phần mềm CAD / CAM / PLM

Tổng kết

Bài viết đã trình bày một bức tranh toàn cảnh về cách các giải pháp mô phỏng của VI-grade đang định hình tương lai của ngành công nghiệp di chuyển, từ ô tô, xe máy đến đường sắt.

Mỗi nền tảng từ VI-NVHSim giúp trải nghiệm âm thanh và độ rung, VI-CarRealTime và VI-Motorcycle tạo ra các nguyên mẫu xe ảo chân thực trong thời gian thực, VI-Rail cho các phân tích động lực học đường sắt nâng cao, đến VI-WorldSim xây dựng môi trường ảo để phát triển ADAS/AV – đều phục vụ một mục tiêu chung: Đưa quá trình thiết kế, tích hợp và kiểm tra sản phẩm lên mô phỏng (Virtual Sign-Off) trước khi chế tạo nguyên mẫu vật lý.

Bằng cách kết nối chặt chẽ giữa CAE, thử nghiệm vật lý và trải nghiệm cảm nhận của con người (Human Perception), các công cụ này không chỉ giúp giảm chi phí và thời gian phát triển mà còn đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt được sự an toàn, hiệu suất và trải nghiệm lái xe tối ưu, đồng thời bảo tồn bản sắc thương hiệu trong kỷ nguyên xe điện hóa.

 

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ SỐ SDE

Hotline: 0909 107 719 – 0964 290 145

E-mail: sales@sde.vn

Địa chỉ: Số 96 Đường số 3B, KDC Conic, Ấp 68, Xã Bình Hưng, TP.HCM