Simdroid-MPM作為新一代高性能、復雜場景物理引擎，以高效高精度的物質點法算法庫作為核心，無縫集成多物理場求解器（FEM、FDM）和內置的材料模型數據庫，助力用戶完成精確、高效、可靠的工程實踐。可廣泛應用于碰撞沖擊、穿甲侵徹、鳥撞、爆炸破碎、毀傷斷裂、巖土地質、流固耦合等涉及結構與材料極端變形的工程問題。

算法優(yōu)勢帶來10-100倍效率提升

充分融合拉格朗日法和歐拉法的優(yōu)點，天然適應極端變形問題分析，在保證計算精度的同時，實現計算效率10-100倍的顯著提升。

• 每步重置背景網格，避免了網格畸變；
• 借助拉格朗日質點，易于追蹤物質界面；
• 質點與網格信息映射，化解了對流項計算難題；
• 自動處理多體接觸，無需搜索鄰近粒子。

MPM單步計算流程示意圖

高效求解大規(guī)模復雜物理場景

集成OpenMP、MPI并行計算技術，可實現高性能求解，用戶可自定義并行分區(qū)數量；支持超大規(guī)模物理場景（km級工程場景）分析應用，千萬級物質點規(guī)模可描述更精細的模型細節(jié)；支持高效求解多物理場（固體、流體、氣體耦合）問題的超大變形行為，以及涉及高應變率、移動界面問題的分析。

突破傳統(tǒng)仿真邊界：自適應物質點有限元法

可實現求解過程中有限單元自動轉換為物質點粒子。解決了“單元生死”技術引起的非物理質量耗散和能量損失問題，滿足質量守恒、能量守恒要求。兼顧了有限元的高精度與物質點的高效率，自適應轉換過程不影響時間步長，避免了傳統(tǒng)算法中網格畸變導致的時間步長急劇減小；提供靈活的單元-物質點自適應轉化條件，包括力學判據、幾何判據、單元形狀判據等，可任意組合。

鳥撞

長桿侵徹金屬板

高精度算法：精準模擬物理現象

無需引入非物理操作（如單元侵蝕），即可自然描述極端變形過程，物質點所攜帶的材料信息可高精度描述變形歷史，通過背景計算網格實現物質點動量信息的交換，有效克服了傳統(tǒng)粒子類方法（如SPH）的穩(wěn)定性瓶頸。MPM在求解極端變形問題時能夠給出高精度計算結果，以經典的泰勒桿撞擊試驗為例，其模擬結果與試驗誤差僅為5‰。

豐富的求解器算法庫：滿足多樣化仿真需求

兼具粒子類算法和網格類算法，涵蓋顯式求解和隱式求解，與FEM、FDM等算法無縫耦合，可在同一軟件中實現多物理場問題的高效高精度分析。豐富的求解器算法庫為高效求解、高精度求解、大模型求解、多尺寸模型求解、耦合求解等提供了更合適的選擇。

覆蓋廣泛的物理世界場景

可廣泛應用于航空航天、能源化工、建筑土木、地質災害、機械制造、視效渲染等領域。

多物理場仿真+真實感渲染

在流固耦合仿真方面具有獨特優(yōu)勢。如水流沖擊仿真，可模擬水流沖擊過程中水的流動特性、沖擊能量以及對被沖擊物的影響。結合真實感渲染技術，可以更生動地展現液面發(fā)生翻卷、飛濺、融合的過程。這種結合帶來的不僅是視覺上的逼真，更是對物理現象的再現。

速度云圖

粒子運動

真實感渲染

MPM引擎與真實感渲染引擎的融合，是對未來仿真形式和結果呈現的進一步探索，也是仿真工具向“數字世界的物理引擎”轉變的重要嘗試。申請試用Simdroid-MPM