Präzise Modelle in der klassischen Mechanik zur Simulation des Kampfes Teil 1

Um den Autoren auszuweichen, die nicht rechnen können und Sci-Fi-Autoren keinen Sinn für Maßstäbe haben, möchte ich einigermaßen genaue Modelle verwenden, um Kämpfe und Verletzungen zu simulieren, mit denen ich die Kraft der Gegenstände und in gewissem Umfang bestimmen kann , ihren Ruf in dieser Welt.

Dinge, die es simulieren muss:

  • Ein einheitliches Verfahren zur Bestimmung des Schadens (Kraft, Druck) von stumpfen, scharfen und anderen Waffen, die den Materialien zugefügt werden.

  • Optional: wichtige modifizierende Faktoren in der mechanischen Interaktion (Winkel usw.)

  • Bestimmen der defensiven und anderen kampfbezogenen Eigenschaften einer Rüstung, wie z. B. die "Trefferpunkte" der Rüstung, Gewichtseigenschaften, basierend auf der Dicke, den darin verwendeten Materialien und dem Bereich, den sie abdeckt

Was ist das genaueste Modell, das es gibt, um dies zu simulieren (im Bereich der klassischen Physik)? Wenn es kein solches Modell gibt, welche Modelle gibt es, die eines davon abdecken, die ich miteinander kombinieren könnte?

Diese Art der Modellierung scheint für die Erstellung von RPGs (insbesondere für Videospiele) nützlicher zu sein als für die Erstellung einer richtigen Science-Fiction-Geschichte. Ich glaube nicht, dass es ein realistisches Modell für das gibt, was Sie wollen.
Ich glaube nicht, dass es dafür eine Software gibt, aber Wunden werden seit einiger Zeit speziell für forensische Zwecke untersucht. Daher ist der beste Weg, eine Idee zu entwickeln, eine "menschenähnliche" Puppe zu bekommen und daran zu üben. Eine andere Möglichkeit könnte darin bestehen, Artikel über diese Studien zu lesen. (Scihub verwenden)
Denken Sie also daran, dass Training und Erfahrung wahrscheinlich eine viel größere Wirkung haben werden als die Physik Ihrer Nahkampfwaffen. Aus diesem Grund wurden Speere und Streitkolben bevorzugte Schlachtfeldwaffen gegenüber Schwertern usw.
@Konchog Obwohl wir den Schaden und die Kräfte bestimmen wollen, die auf die Panzerung wirken, wenn sie getroffen wird, spielt die Trainingserfahrung diesmal keine Rolle.
@RedactedRedacted, ich denke, Sie verstehen vielleicht nicht, wie Nahkampf tatsächlich funktioniert. Wenn Sie sich nur fragen, was passiert, wenn Sie ein Material auf ein anderes treffen, schauen Sie sich nur die Materialwissenschaft an. Ein harter Schlag fügt der Rüstung oft wenig Schaden zu, kann aber die Person, die das Pech hat, getroffen zu werden, leicht töten.
@Konchog Ich bin mir der Tatsache bewusst, dass Kräfte die Rüstung umgehen können.
Was Sie suchen, ist im Allgemeinen unmöglich. Der Kampf hat wahrscheinlich Tausende von Zustandsvariablen, die in Hunderten von Differentialgleichungen aufgewickelt sind. Wir können jedoch möglicherweise einen Ansatz finden, mit dem Sie ein System für Ihre speziellen Anwendungsfälle entwickeln können. Zum Beispiel könnten Sie ein System entwickeln, das vorhersagt, dass die Aristokratie die Kontrolle behalten wird, weil das Gleichgewicht zwischen aristokratischen Waffen und bäuerlicher Rüstung der Aristokratie freie Hand gibt. Sie könnten ein System schaffen, in dem die "besten" Waffen trainiert werden müssen, um sie gut zu verwenden, wodurch sie den Bauern nicht zur Verfügung stehen.
Wenn Sie die mühsame Arbeit, die sowohl mit dem Aufspüren als auch mit der Investition in das Erlernen und Spielen des Systems verbunden ist, nicht stören, hat das Pen & Paper-RPG von Phoenix Command bei weitem das detaillierteste (und wahrscheinlich genaueste?) Ballistik- und Verletzungssystem denkbar. Leider ist die meiste Mathematik im System versteckt, aber wenn Sie alte Foren anzapfen, wurde viel davon geknackt. Das Spiel wurde von einigen NASA-Ingenieuren entwickelt, IIRC (und das sieht man). Wahrscheinlich auf Torrent-Seiten verfügbar, da das Spiel seit Jahrzehnten vergriffen ist, vielleicht drivethrurpg? Deckt auch Nahkämpfe, Fahrzeuge und futuristische Sachen ab.
Haben Sie Kerbal Space Program und Universe Sandbox ausprobiert ?
@CortAmmon - Eigentlich ist es noch schlimmer. Die wichtigen Effekte von muskelbetriebenen Waffen sind grob nichtlinear, voller Schwelleneffekte. Einen gepanzerten Gegner 20 Mal mit einem 1-Pfund-Hammer zu schlagen, reicht nicht aus, ihn einmal mit einem 20-Pfünder zu treffen.
@WhatRoughBeast Es hängt ganz davon ab, auf welches Material Sie schlagen.
@RedactedRedacted - Nur die Details. Das Prinzip gilt immer.

Antworten (1)

Sehen Sie sich Newtons Näherung für die Einschlagtiefe an . Die Annäherung geht davon aus, dass der Impaktor stumpf ist und sich sehr schnell bewegt, daher ist er nicht sehr gut für Nahkämpfer (oder alte Raketen), aber er sollte Sie auf die richtige Spur bringen.

Die Näherung vernachlässigt die Kohäsion im Körper. Sie müssen also Knochen und Rüstungen (einschließlich Kleidung / Stoffrüstungen, die sogar unter Metallrüstungen getragen wurden) separat berücksichtigen.

Ich würde eine erste Annäherung an das Problem des Eindringens scharfer Waffen wie folgt angehen (mit Betonung auf den Verletzungen und nicht auf der Rüstung, die komplexer ist):

  • Bei einem Flugkörper ist die Aufprallgeschwindigkeit fest und sinkt aufgrund der unten genannten Effekte.
  • Im Falle einer Nahkampfwaffe kann nach dem Aufprall Gewalt ausgeübt werden. Nehmen wir der Einfachheit halber an, dass wir dies ignorieren können, insbesondere da der Benutzer das Ziel wahrscheinlich nicht zu stark durchdringen und seine Waffe stecken lassen möchte.
  • Bestimmen Sie die Geschwindigkeit, die beim Durchdringen von Panzerungen verloren geht.
  • Schätzen Sie die Aufpralltiefe bei verbleibender Geschwindigkeit unter Verwendung von Newtons Näherung und durchschnittlicher Gewebedichte.
  • Bestimmen Sie, welche Knochen auf diesem Weg überquert werden, und reduzieren Sie die Geschwindigkeit an diesem Punkt basierend auf der Energie, die zum Brechen des Knochens erforderlich ist. Verwenden Sie die medizinische Literatur. (Wenn die Waffe vom Knochen abprallt, kann das Problem natürlich komplexer sein.)
  • Berechnen Sie die verbleibende Einschlagtiefe nach dem Knocheneinschlag neu (wenn genügend Energie zur Verfügung steht, um den Knochen zu durchdringen).
Und wo finde ich Informationen über die Kohäsion eines Materials?
Vielleicht können Sie mit diesem Vortrag beginnen: youtube.com/watch?v=KXHeVM-bSjQ
Also der Schermodul?
Es hat alles damit zu tun, wie das Material zusammenhält. Dazu gehört das Schneiden der verschiedenen Fasern im Körper, der heterogen ist.
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