A colaborative environment for flexible development of MBS software

Abstract

[Abstract] Currently, research in multibody systems (MBS) dynamics lacks appropriate tools to support collaboration between different research teams. This thesis addresses that problem, making three contributions to streamline the development of MBS simulation software in a collaborative and flexible way: First, a study of the interoperability status in multibody systems simulation software is presented. Existing information modeling techniques have been evaluated as candidates to develop a neutral data format for MBS simulation, and a prototype of an XML-based data format have been proposed. Benefits and limitations of this new format are highlighted. Second, a benchmark for MBS dynamics has been developed. The benchmark includes a collection of test problems and a procedure to measure the performance of a given simulator. In addition, a web-based management system for benchmarking results has been implemented, and the commercial software ADAMS has been tested with the proposed benchmark. Third, a C++ prototype implementation of a modular and extensible MBS simulation software tool is proposed. Several Open Source development environments and Computer Aided Software Engineering (CASE) tools have been evaluated in the context of the development of such a library. The three components toghether allow sharing systems models, simulation results and software implementations, and made up the basis for a collaborative environment for the flexible development of MBS simulation software.

[Resumen] La investigación en dinámica de sistemas multicuerpo (MultiBodv Svstems, MBS) carece de herramientas que permitan la colaboración entre distintos grupos de investigación. Esta tesis hace tres contribuciones en este sentido, con el fin de facilitar el desarrollo de software de simulación de sistemas multicuerpo, de forma colaborativa y flexible: En primer lugar, se ha realizado un estudio sobre el grado de interoperabilidad existente en el software de simulación de MBS. Se han evaluado las técnicas de modelado de información existentes que son susceptibles de ser empleadas para desarrollar un formato de datos para la simulación de MBS, y se ha definido un prototipo de formato de datos basado en el lenguaje XML. En segundo lugar, se ha desarrollado un benchmark para dinámica de MBS. El benchmark incluye una colección de problemas y define un procedimiento para medir el rendimiento de un determinado simulador. Además, se ha implementado una aplicación web para la gestión de resultados del benchmark, y se han medido las prestaciones del software comercial ADAMS utilizando el benchmark propuesto. En tercer lugar, se ha propuesto un prototipo de software modular y extensible para la simulación de MBS, programado en lenguaje C++. Para ello, se han evaluado diferentes entornos de desarrollo Open Source y herramientas de diseño de software asistido por ordenador. La combinación de los tres componentes permite compartir modelos de sistemas, resultados de simulaciones e implementaciones de software, constituyendo la base de un entorno colaborativo para el desarrollo flexible de software de simulación de sistemas multicuerpo.