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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。