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zhangh3/MUSE

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MUSE - MUltibody System dynamics Engine

For Multibody Dynamics Simulation
Copyright (c) 2023 Zhang He. All rights reserved.

MUSE 简介

  • MUSE是一个轻量化的多刚体动力学求解器。
  • 采用纯C++语言编写,易于在Unix、Linux、Windows等各类操作系统上编译运行。
  • 采用了面向对象的编程方式,将刚体、各类约束、多刚体系统等物理概念以类的形式进行了封装。用户使用时不必了解多刚体动力学方程的具体表达式,而只需根据实际的机械系统创建相应刚体对象与约束对象,设置各对象初始状态,并指定对象间的连接关系,MUSE将自动生成多刚体动力学方程并完成方程的数值求解,给出指定时间区间内的多体系统的运动轨迹。
  • 提供了球铰、铰链、滑轨、滑轨铰、平面副、万向节、固支、大地固连等约束类,基本满足了目前各类机械约束形式的需要,用户也可根据实际需求添加自己的约束类。
  • 提供了专门的脚本语言用于构建多刚体系统,脚本支持变量定义,逻辑判断,语句跳转等功能,用于构建复杂的仿真模型。此外用户也可通过直接修改main()函数构建多刚体系统与仿真模型。

MUSE 用途

  • 机器人、机械臂、变体飞行器等多刚体机械系统模拟
  • 与CFD++等非定常CFD求解器耦合计算
  • 变体飞行器控制系统蒙特卡洛打靶仿真

文件结构

MUSE 包含以下文件与文件夹:

.
│ LICENSE           GNU General Public License (GPL)  
│ MUSE.sln          visual studio 工程文件  
│ README.md         本文件       
├─example           计算示例
│  ├─script
│  └─main    
└─src               源文件
    │ *.cpp
    │ *.h
    │ Makefile      makefile
    ├─Eigen         Eigen数学库   
    ├─MAKE          makefile组件
    │   Makefile.mpi
    │   Makefile.serial 
    └─STUBS         串行编译用dummy MPI库
        Makefile
        mpi.c
        mpi.h

MUSE 编译方式

WINDOWS

  • 使用Visual Studio打开MUSE.sln,执行编译
  • 使用Cygwin64:
cd src
make serial

LINUX

  • 串行版:
cd src
make serial
  • 并行版(尚不完善):
cd src
make mpi

MUSE 运行方式

基于脚本运行

  • MUSE.exe < in.script
  • MUSE.exe -i in.script
  • 运行MUSE.exe,在cmd窗口中输入脚本指令运行

修改main函数运行

  • 替换src/文件夹中main.cpp,编译后运行

技术服务

若有疑问或建议请联系[email protected]

备注

软件尚未完成,目前为开发版本,后续会陆续完善功能,撰写说明文档,请持续关注。

About

Multibody Dynamics Simulation Solver 多刚体动力学求解程序

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