Universal Mechanism

Universal Mechanism（简称 UM）是一款源自俄罗斯的大型通用多体系统动力学仿真分析软件。它不仅能模拟多刚体系统，也能模拟多柔体系统（刚柔耦合/混合系统）。UM 软件提供了一系列专业模块和工具，广泛应用于机械工程、铁路运输、单轨交通、磁悬浮、汽车工业、履带车辆、油气钻井、航空航天、核工业以及机器人等多个行业领域。

UM软件的模块架构

UM软件的创始人是俄罗斯数学家、物理学家和计算科学家德米特里·波戈列洛夫教授（Prof. Dmitry Pogorelov）。他于1979年从莫斯科大学数学力学系毕业，获得理论力学博士学位，师从俄罗斯科学院院士、国际宇航科学院院士、洪堡学者Vladimir Beletskiy教授（1930-2017）。他曾在德国斯图加特大学访学多年，回俄后在布良斯克国立技术大学（Bryansk State Technical University，又译作布良斯克国立理工大学、布良斯克国立工程工艺大学）任教至今，主持创建了计算力学实验室，并任首席科学家。

Dmitry Pogorelov教授，生于1953年，现为俄罗斯数学家、物理学家和计算科学家。1979年，他毕业于前苏联顶级的莫斯科国立大学数学力学系（该系盛产数学家），获得数学与物理学博士学位，时年26岁。他在莫大学习期间，师从Vladimir Beletskiy教授（1930-2017），研究天体运动学和动力学。Beletskiy教授是国际上有很大影响力的物理学家，毕生致力于航天器动力学、天体动力学、机器人学和非线性混沌研究，发表了200多篇学术论文和9部专著，获得德国洪堡奖金，获评国际宇航科学院院士和俄罗斯科学院院士，其对前苏联及俄罗斯航天事业的贡献相当于我国的“两弹一星”元勋。自莫大毕业后，年轻的Dmitry Pogorelov决定出国深造，他选择了德国斯图加特大学，加入了Verner Schiehlen教授的多体系统动力学研究团队。多体系统动力学是在二十世纪六七十年代，在人类社会生产实际需要的推动下产生的一个新兴学科，它结合了古典的刚体力学、分析力学和现代的计算机软件技术。Verner Schiehlen教授本人是这个领域的鼻祖和权威之一，长期担任欧洲力学学会主席和《多体动力学》期刊的主编。在这个团队，Dmitry Pogorelov将其所学的数学和力学理论知识与实际工程相结合，进行了大量的科研工作，这些工作涉及机械、航天、铁路、磁浮、汽车和履带车等多个行业领域，这些经历对他后半生的生活和工作影响深远。Dmitry Pogorelov深厚的数学力学功底使得他的研究工作都非常出色的完成，深得Verner Schiehlen教授赏识，也正是在他的建议下，Dmitry Pogorelov于1985年开始了UM软件的开发。在当时，国际上已经有十多个多体系统动力学仿真软件，其中有个别已经开始商业化，而到今天，发展差异却很大，善终者寥寥。在留学生涯结束之际，Dmitry Pogorelov谢绝Verner Schiehlen教授的再三挽留，决定回到他的祖国，回到他的故乡——布良斯克。

Dmitry Pogorelov选择了布良斯克国立技术大学，他坚信在这里能充分发挥他的才能，为学校和国家的发展做出贡献。的确，他的到来为这所古老的大学注入了新鲜的血液，使其焕发出生机。在布良斯克国立技术大学校史上记载着：“1995年，随着一个全新学科机械系统动力学的计算机模拟的创立，学校进入了新的发展阶段，创始人是数学和物理学博士Dmitry Pogorelov。他和他的博士生一起开发了可用于机械系统、铁路机车、公路汽车和履带车辆动态仿真计算的Universal Mechanism软件，该软件可以快速创建多自由度的刚体和柔性体的混合动力学模型，自动生成系统的微分-代数方程，采用国际先进的算法进行求解，在国内科学研究领域得到广泛认可，并迅速应用到各个行业。这个软件目前已推广到欧洲、亚洲、美国和澳洲的企业和大学。例如，团队还和俄罗斯联邦原子能机构等单位开展过机器人相关项目合作。2005年，学校创建了一个名为计算力学的科学实验室，Dmitry Pogorelov为实验室主任兼首席科学家，吸引了更多的教师、博士和硕士研究生参与其中，加快了软件开发进度，拓展了应用领域，团队和学校在国际上的影响力也日渐增强。”

UM软件发展历程：

1985年：启动开发计划；

1989年：发布UM 1.0，用于一般多刚体系统动力学计算；

1991年：增加子系统功能，开始研发铁路车辆模块；

1993年：增加铁路车辆模块；

1998年：开始用于Windows系统；

2003年：发布UM 2.0，增加多变量计算模块和并行计算模块；

2004年：增加刚柔耦合分析模块，开始研发履带车辆模块；

2005年：发布UM 3.0，增加一维列车纵向动力学模块和散粒体模块；

2006年：发布UM 4.0，增加三维列车动力学模块、公路车辆模块、轮轨磨耗模块、履带车辆模块和控制模块；

2009年：发布UM 5.0，增加三维自动接触模块；

2010年，发布UM 6.0，开始研发铁路车桥耦合模块；

2011年：增加铁路车桥耦合模块；

2012年：发布UM 7.0，增加车轮滚动接触疲劳模块和单轨列车模块；

2015年：增加传动系模块；

2016年：发布UM 8.0，增加柔性轨道和柔性轮对模块，开发了CONTACT接口；

2017年：增加磁浮模块，柔性轨道拓展到单轨和磁浮；

2018年：单轨列车和磁浮列车支持外部导入柔性轨道梁；

2019年：全新的车轮磨耗及滚动接触疲劳分析工具；

2020年：全新的图形内核、增加场景模块；

2021年：发布UM 9.0，全新的钢轨磨耗及滚动接触疲劳分析工具、增加气动模块、传感器模块，发布钻柱动力学仿真工具DSA 1.0；

2023年：改进公路车辆模块，新增柔性轮胎模型；

2025年：发布UM10.0版本，改进柔性轨道模型以支持曲线基础结构。