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High-performance C++ library for multiphysics and multibody dynamics simulations

解決する課題

Project Chronoは、複雑な物理システムのモデリングとシミュレーションのために設計されたマルチフィジックス・シミュレーション・パッケージです。剛体、変形体、粒状材料、および流体の間の相互作用のシミュレーションという課題に対処します。これには、複雑な数学方程式(DAE、PDE、ODE)によって支配される大規模なシステムが含まれることがよくあります。

仕組み

C++で実装され、PythonおよびC#のAPIを提供しているChronoは、さまざまな数学的定式化を使用して異なる物理現象を扱います:

  • 剛体および柔軟なマルチボディシステム: 微分代数方程式(DAE)および偏微分方程式(PDE)を使用します。
  • 粒状力学: 非平滑接触定式化(DVI)または平滑接触定式化(DAE)のいずれかを採用しています。
  • 流体-固体相互作用: DAEとPDEを結合して、流体と固体の相互作用をシミュレートします。
  • ロボット工学および自律エージェント: センサー(カメラ、LiDAR、GPS、IMU、SPAD)を統合し、シミュレーション用のROS2インターフェースを提供します。

このシステムは、大規模なシミュレーションを処理するために並列計算アルゴリズム(マルチコア、GPU、分散型)をサポートしており、地上車両やロボットなどの専門的なシステム向けのオプションモジュールも提供しています。

対象者

学術界、産業界、および連邦政府の研究者で、科学的および工学的な問題に取り組んでいる方々。特に、マルチボディ力学、有限要素解析、粒状力学、流体-固体相互作用、地上車両、およびエンボディドAIに焦点を当てている方を対象としています。

ハイライト

  • マルチフィジックス機能: 剛体、変形体、柔軟なマルチボディシステム、粒状力学、および流体-固体相互作用をサポート。
  • ロボット工学の統合: 自律エージェント向けの組み込みセンサーシミュレーションとROS2インターフェース。
  • エンボディドAIのサポート: エンボディドAI研究のための環境シミュレーションに対する成熟したサポート。
  • クロスプラットフォーム: C++によるプラットフォームに依存しない実装と、PythonおよびC#用のAPI。
  • ハイパフォーマンス: 大規模なシミュレーションのためのGPU(AMD ROCmを含む)および分散並列計算のサポート。

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