Ключевые разработки. Программный комплекс «Универсальный механизм»

Был создан научно-исследовательской лабораторией БГТУ «Вычислительная механика» и предназначен для моделирования динамики и кинематики различных машин и механизмов: космических конструкций, роботов и манипуляторов, железнодорожных экипажей, автомобилей, кабелей и т.д.

Был создан научно-исследовательской лабораторией БГТУ «Вычислительная механика» и предназначен для моделирования динамики и кинематики различных машин и механизмов: космических конструкций, роботов и манипуляторов, железнодорожных экипажей, автомобилей, кабелей и т.д.

Развитый постпроцессор позволяет проводить линейный анализ, статистический анализ, многовариантные расчеты и оптимизацию, экспорт результатов. Решение прямой и обратной задач кинематики и динамики. Поддерживается непосредственная анимация движения модели в процессе расчета. Для анализа доступны практически все необходимые величины: координаты, скорости, ускорения, силы реакций в шарнирах, усилия в пружинах и т.д.

«Универсальный механизм» включает в себя ядро и 18 дополнительных модулей, расширяющих функциональность:

1)     UM Automotive – автомобильный модуль, объединяющий в себе модели шин, программные инструменты задания макро- и микропрофиля дорожного полотна, математические модели водителя, набор типовых маневров, а также библиотеку различных подвесок и элементов трансмиссии;
2)     UM Train – модуль моделирования продольной динамики железнодорожного состава, который позволяет рассчитывать продольную динамику поезда в режимах выбега, тяги и торможения на пути любой конфигурации;
3)     UM Loco – железнодорожный модуль для моделирования динамики железнодорожных экипажей: локомотивов, пассажирских и грузовых вагонов, путевых машин;
4)     UM Tracked Vehicle – модуль для автоматизации процесса создания моделей гусеничных машин и анализа их динамики;
5)     UM FEM – позволяет включать в состав модели механической системы упругие тела, совершающие произвольные пространственные перемещения;
6)     UM CAD Interfaces – средство прямого импорта данных из ряда CAD программ;
7)     UM Experiments – модуль многовариантных расчетов и оптимизации при выполнении серий численных экспериментов, протоколирует ход вычислений и сохраняет результаты расчетов на жесткий диск для последующего анализа.
8)     UM Control – модуль для взаимодействия с Matlab/Simulink (UM Matlab Import и UM Matlab CoSimulation), SimInTech (SimInTech Import и SimInTech CoSimulation), встроенным редактором структурных схем UM Block Editor и библиотеками
пользователя на базе UM User's Defined Routines;
9)     UM Base – модуль линейного анализа производит:
– поиск положений равновесия системы (однократный и многократный);
– линеаризация уравнений движения около положения равновесия;
– расчёт собственных частот и показ собственных форм колебаний;
– построение корневых годографов;
– для ж.-д. задач: расчёт критической скорости ж.-д. экипажа.
10) UM Subsystems – модуль подсистем является основой моделирования объектов с особо большим числом степеней свободы, а также создания баз данных типовых элементов конструкций при моделировании технических систем;
11) UM Durability – модуль анализа долговечности элементов конструкции машин, реализованный в программном комплексе;
12) UM Ballast – модуль, позволяющий включать в состав модели плоскую гранулярную среду, состоящую из большого количества частиц - абсолютно жестких многоугольников;
13) UM 3D Contact – модуль, который расширяет возможности моделирования контактного взаимодействия. Реализованный метод расчета контакта основан на моделировании взаимодействия произвольных выпуклых многогранников. Поддерживаются следующие геометрические объекты: параллелепипед, цилиндр, конус, сфера, полиэдр;
14) UM Rolling Contact Fatigue – модуль, разработанный для моделирования накопления контактно-усталостных повреждений в колёсах подвижного состава железных дорог;
15) UM Wheel/Rail Wear – модуль, предназначенный для расчета эволюции профилей колес и рельсов вследствие износа;
16) UM Monorail Train – модуль, предназначенный для моделирования динамики отдельных монорельсовых экипажей и поездов;
17) UM Driveline – модуль, содержащий ряд элементов для моделирования трансмиссий, в частности, автомобиля, гусеничной машины и т.д.
18) UM MagLev – модуль, предназначенный для анализа пространственной динамики экипажей на магнитной подвеске.

Данная ключевая разработка БГТУ коммерциализуется через выполнение хоздоговорных работ в рамках деятельности научно-исследовательской лаборатории «Вычислительная механика», а также путем продажи программного комплекса через малое предприятие ООО «Вычислительная механика».