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	Institut für Technische und Numerische Mechanik
	Partikelsimulationspaket PASIMODO

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Was ist PASIMODO?

PASIMODO ist ein Programmpaket zur partikelbasierten Simulation. Hauptanwendungsgebiet ist die Simulation granularer Medien wie Sand, Schotter, Granulate der chemischen Industrie, etc. Darüber hinaus kann es zur Simulation beliebiger anderer Lagrange-basierter Methoden wie z.B. Fluid-Simulation mit Smoothed-Particle-Hydrodynamics verwendet werden.

Wofür steht PASIMODO?

Am Anfang war PASIMODO bucklig und eigenwillig wie sein berühmter Namensvetter aus Paris. Obwohl sich das in der Zwischenzeit geändert hat, bleibt der Name, der ursprünglich für "PAckage for the SImulation of MOlecular Dynamics in an Object oriented fashion" stand. Da jedoch das mögliche Anwendungsgebiet in der Zwischenzeit in die Breite gewachsen ist, ergibt eine Namensinterpretation mit "PArticle SImulation and MOlecular Dynamics in an Object oriented fashion" inzwischen wohl mehr Sinn.

Was kann PASIMODO?

Fast alles außer kochen . Was PASIMODO noch nicht kann, lässt es sich - etwas Programmiererfahrung in C++ vorausgesetzt - gerne beibringen. Der Hauptanwendungsschwerpunkt liegt in der dynamischen Simulation granularer Medien, wobei gerade an einer Koppelung mit einer Fluidsimulation gearbeitet wird. Durch den modularen Programmaufbau ist eine Erweiterung durch selbst entwickelte, der Anwendung angepasste Plug-ins möglich. Besonders interessant dürften u.a. die Verwendung von Partikel-Interaktionen mit "Gedächtnis" oder die Möglichkeit zum Entfernen und Erzeugen von Partikeln während der Simulationslaufzeit sein. Damit ist PASIMODO besonders für den Einsatz zu Forschungszwecken geeignet.

Hier ein Überblick über weitere Talente von PASIMODO:

XML-basierte Ein- und Ausgabedatenschnittstelle

parallele Simulation mit MPI

ausgelegt auf/optimiert für:

Anwendung auf heterogenen Universitäts-Clustern

konkurrierende Anwendungen

dynamisch wechselnde Prozessorlasten

dynamische reglerbasierte Lastbalancierung

gutes Skalierungsverhalten

verschiedene Integratoren wählbar:

explizit

implizit, schrittweitengesteuert

verschiedene Partikel-/Objekttypen:

Kugeln

Oberflächendreiecke

polyedrische Körper (in Arbeit)

Makroobjekte

block (reguläre Anordung beliebiger Objekttypen)

image (Einlesen von Bitmaps zur Objektanordnung)

mesh (erlaubt Einlesen beliebiger Dreiecksoberflächennetze)

verschiedene Interaktionen/Potentiale:

Normalkräfte

Coulombreibung

Gleitreibung mit tanh-Ansatz

effiziente cache-optimierte Nachbarschaftssuche

graphische Benutzeroberfläche

postprocessing

Farbcodierung von Objektzuständen

einfache, bequeme Bild- und Videoerzeugung

beliebige Kameraflüge möglich

unterstützt das mausgesteuerte Anwählen von Körpern zur Analyse ihrer Zustandsdaten

basierend auf Gtk++ (gtkmm) und VTK

threadbasiert

Virtual-Reality-Interface

sämtliche Komponenten sind serialisierbar

einfrieren/speichern des Simulatorzustands

temporäre Unterbrechung von Prozessen

Migration von laufenden Prozessen zwischen Prozessoren

Datentransfer zwischen Prozessoren des parallelen Programms

gleichungsbasierte Zustandsvorgabe von Körpern, Koordinatensystemen, etc.

objektorientierte Implementierung in C++ unter Verwendung von expression templates

läuft unter LINUX und Windows mit cygwin

Simulation in 3D (2D)

quaternionenbasierte Drehbeschreibung

Hinzufügen und Entfernen von Objekten (Partikeln) während der Simulation möglich

Plug-in-Schnittstelle zur Erweiterung des Simulators um beliebige Objekte (Partikel), Integratoren und Interaktionen (Potentiale)

Dokumentation ins Programm integriert und damit stets aktuell

Warum gibt's PASIMODO nicht zum Runterladen?

Leider kann aus Zeitgründen für PASIMODO kein Support angeboten werden. Da dieser jedoch zur Anwendung eines Programmpakets wie PASIMODO, an dem ständig Weiterentwicklungen vorgenommen werden, erforderlich wäre, haben wir uns entschlossen, bis auf weiteres keinen Download von PASIMODO anzubieten. Allerdings setzen wir PASIMODO gerne im Rahmen von Kooperationen und Projekten ein.

Projekte mit PASIMODO

Entwicklung eines Simulationstools für die Prognose und Beeinflussung der dynamischen Wechselwirkungsprozesse beim Zerspanen, DFG SPP 1180, Timo Gaugele, Institut für Technische und Numerische Mechanik, Universität Stuttgart

Simulation von Siebvorgängen, Diplomarbeit, Christian Ergenzinger, Institut für Technische und Numerische Mechanik, Universität Stuttgart

Dynamische Simulation schwappender Fluide in Tanklastfahrzeugen, Diplomarbeit, Vincenzo D'Alessandro, Politecnico di Milano

Partikel-Mischungs-Vorgänge mir freifließenden und kohäsiven Pulvern, Diplomarbeit, Eva Kalvoda, Pharmazeutische Verfahrenstechnik, Institut für ressourcenschonende und nachhaltige Systeme, Technische Universität Graz

Implementierung eines Smoothed Particle Hydrodynamics Moduls in Pasimodo, Diplomarbeit, Alexandra Lehnart, Institut für Technische und Numerische Mechanik, Universität Stuttgart

Untersuchung granularer Vorgänge unter Berücksichtigung von Teilchenbrüchen, SFB 716, TP B.4, Christian Ergenzinger, Institut für Technische und Numerische Mechanik, Universität Stuttgart