Точные модели в классической механике для симуляции боя часть 1

Чтобы избежать того, что писатели не могут заниматься математикой, а писатели-фантасты не имеют чувства масштаба , я хочу использовать несколько точные модели для имитации боя и травм, которые я могу использовать для определения силы предметов и до некоторой степени. , их репутация в этом мире.

Вещи, которые он должен моделировать:

  • Единый способ определения повреждений (силы, давления) тупого, холодного и другого оружия, наносимого материалам.

  • Дополнительно: важные модифицирующие факторы механического взаимодействия (угол и т. д.)

  • Определение защитных и других боевых свойств брони, таких как «очки жизни» брони, весовые характеристики в зависимости от толщины, используемых в ней материалов и площади, которую она покрывает.

Какая самая точная модель существует для моделирования этого (в области классической физики)? Если такой модели нет, какие существуют модели, охватывающие одну из них, которые я мог бы объединить вместе?

Этот тип моделирования кажется более полезным для создания ролевых игр (особенно видеоигр), чем для создания собственно научно-фантастической истории. Я не думаю, что существует реалистичная модель того, что вы хотите.
Я не думаю, что есть какое-либо программное обеспечение, которое могло бы это сделать, но раны некоторое время изучались, особенно в целях судебной экспертизы. Таким образом, лучший способ придумать идею — это получить «человекоподобный» манекен и потренироваться на нем. Другим вариантом может быть чтение статей об этих исследованиях. (Используйте Scihub)
Так что помните, что обучение и опыт, вероятно, окажут гораздо большее влияние, чем физика вашего оружия ближнего боя. Вот почему копья и булавы предпочитались на поле боя мечам и т. д.
@Konchog Хотя мы хотим определить повреждения и силы, действующие на броню при попадании в нее, опыт тренировок на этот раз не имеет особого значения.
@RedactedRedacted, я думаю, вы можете не понимать, как на самом деле работает рукопашный бой. Если все, что вам интересно, это то, что происходит, когда вы ударяете один материал о другой, вы просто смотрите на материаловедение. Сильный удар часто мало повреждает броню, но может легко убить человека, которому не повезло попасть под удар.
@Konchog Я знаю, что силы могут обойти броню.
То, что вы ищете, вообще невозможно. В бою, вероятно, тысячи переменных состояния заключены в сотни дифференциальных уравнений. Однако мы можем предложить подход, который позволит вам разработать систему для конкретных случаев использования. Например, вы могли бы придумать систему, которая предсказывает, что аристократия сохранит контроль, потому что баланс между аристократическим оружием и крестьянскими доспехами дает аристократии полную свободу действий. Вы можете создать систему, в которой «лучшее» оружие требует обучения, чтобы его правильно использовать, что сделает его недоступным для крестьян.
Если вы не возражаете против утомительного объема работы, связанной как с его отслеживанием, так и с инвестициями в изучение и игру в систему, ролевая игра Phoenix Command с ручкой и бумагой имеет, безусловно, самую подробную (и, вероятно, точную?) систему баллистики и повреждений. вообразимый. Увы, большая часть математики скрыта в системе, но если вы подключитесь к старым форумам, многие из них уже взломаны. Игра была разработана некоторыми инженерами НАСА, IIRC (и это видно). Вероятно, она доступна на торрент-сайтах, так как игра не выпускалась десятилетиями, может быть, на drivethrrpg? Также охватывает рукопашный бой, транспортные средства и футуристические вещи.
Вы пробовали Kerbal Space Program и Universe Sandbox ?
@CortAmmon - На самом деле все еще хуже. Важные эффекты мышечного оружия крайне нелинейны, полны пороговых эффектов. 20 ударов по бронированному противнику 1-фунтовым молотом не будут даже отдаленно соответствовать однократному удару по нему 20-фунтовым молотом.
@WhatRoughBeast Это полностью зависит от того, какой материал вы нажимаете.
@RedactedRedacted - Только подробности. Принцип действует всегда.

Ответы (1)

Посмотрите на приближение Ньютона для глубины удара . Аппроксимация предполагает, что ударник тупой и движется очень быстро, поэтому он не очень хорош для ближнего боя (или древних снарядов), но он должен направить вас на правильный путь.

В приближении пренебрегается сцеплением в теле. Таким образом, вам нужно будет учитывать кость и броню (включая одежду/тканевые доспехи, которые носили даже под металлическими доспехами) отдельно.

В первом приближении к проблеме пробития острого оружия я бы подошел следующим образом (с акцентом на повреждения, а не на броню, которая более сложна):

  • В случае ракеты скорость при ударе фиксирована и падает из-за упомянутых ниже эффектов.
  • В случае оружия ближнего боя сила может быть применена после удара. Предположим для простоты, что мы можем игнорировать это, тем более что пользователь, скорее всего, не хочет чрезмерно проникать в цель и застревать в своем оружии.
  • Определить потерю скорости при пробитии брони.
  • Оцените глубину удара при остаточной скорости, используя приближение Ньютона и среднюю плотность ткани.
  • Определите, какие кости будут пересекаться на этом пути, и уменьшите скорость в этой точке в зависимости от энергии, необходимой для перелома кости. Используйте медицинскую литературу. (Если оружие рикошетит от кости, проблема, конечно, может быть более сложной.)
  • Пересчитайте оставшуюся глубину удара после удара кости (если имеется достаточно энергии для прохождения через кость).
И где я могу найти информацию о связности материала?
Возможно, вы можете начать с этой лекции: youtube.com/watch?v=KXHeVM-bSjQ
Так это модуль сдвига?
Это все, что связано с тем, как материал держится вместе. Это включает в себя разрезание различных волокон в организме, который является неоднородным.