Schwerer, unveränderlicher Stahl: Rüstungsdesign

Ja, und mit geringfügigen Änderungen gegenüber dem traditionellen Design

Eine typische Waffe verursacht Schaden, indem sie eine große Kraft auf einen kleinen Bereich ausübt. Rüstungen schützen ihren Träger, indem sie die gleiche Kraft auf eine möglichst große Fläche umverteilen, wodurch weniger Kraft pro Flächeneinheit entsteht.

Daher überträgt ein gut gebauter Plattenpanzer aus unveränderlichem Stahl immer die gesamte Kraft über seine gesamte Oberfläche. Anstatt in einem winzigen Bereich auf der Brust des Soldaten getroffen zu werden, wird die gleiche Kraft auf den gesamten Oberkörper ausgeübt. Bei besonders schweren Treffern könnte dies dazu führen, dass der Träger ein oder zwei Schritte zurückgeschleudert wird und einige bunte Blutergüsse am ganzen Körper verursachen, aber das wäre das Ausmaß.

Anders als bei einem Auto, wo der Schaden nicht durch eine große Krafteinwirkung auf eine kleine Fläche entsteht, sondern durch die plötzliche Änderung der Gesamtgeschwindigkeit auf die Karosserie. Knautschzonen in Ihrer Rüstung reduzieren die Rückstoßkraft, schaffen aber auch eine kleinere Aufprallfläche, wenn der Aufprall hart genug ist, um die Rüstung in den Träger zu quetschen.

Der Rückstoß von der Waffe wird niemals ausreichen, um an und für sich eine Verletzung zu verursachen. Da die Waffe leicht genug sein muss, um effektiv geführt zu werden, hat sie nicht genug Schwung im Vergleich zum Soldaten, der sich zwar nicht so schnell bewegt, aber viel mehr wiegt als die Waffe.

Normale Rüstung "absorbiert" Stöße nicht wesentlich. Stahl dient dazu, den Aufprall so weit wie möglich auf die Platte zu verteilen (und Schnitt- und Stichschläge zu verhindern), während die Polsterung den Aufprall auf den Träger überträgt. Der Aufprall verschwindet nicht, sondern breitet sich so weit aus, dass der Träger (oder sein Arm/Bein) zurückgedrückt wird, anstatt durchgeschnitten zu werden.

Unveränderlicher Stahl wäre ein großer Vorteil - jeder Punkt, an dem eine normale Panzerung mindestens 2 mm dick wäre, um die Waffe zu stoppen, kann stärker und leichter gemacht werden, indem sie durch eine unveränderliche Panzerung ersetzt wird. Leichte Rüstungen könnten immer noch auf normalen Stahl angewiesen sein (je nachdem, wie sich unveränderlicher Stahl verhält, wenn er übermäßig dünn ist), aber schwere Rüstungen würden hauptsächlich aus unveränderlichem Stahl bestehen.

Ich würde erwarten, dass eine schwere Polsterung die stärkeren Stöße besser verteilt (unveränderliche Waffen würden dazu führen, dass sich die Leute nicht so sehr darum kümmern, ein Schwert in eine feste Rüstung zu schlagen) und möglicherweise einige Verbesserungen daran, wie die Rüstung zusammengefügt wird - unveränderliche Gelenke können einen Mann retten davor, von einer Explosion auseinandergerissen zu werden, und eine gut konstruierte Rüstung könnte einen Mann davor schützen, von einem Katapult unter einem Felsen zerquetscht zu werden.

Oh, und ich würde erwarten, dass die Leute sehr kreativ werden , wenn es darum geht, so viel Blech wie möglich dünner als 1 mm zu machen ...

All dies dient hauptsächlich der persönlichen Rüstung. Bei einem so starken verfügbaren Material würde ich schnellere Innovationen erwarten. Gepanzerte Fahrzeuge und insbesondere Schusswaffen werden sich schnell entwickeln, wenn selbst eine schwere Kanone einen 1 mm dicken Lauf hat (und Tonnen von Sandsäcken, um sie daran zu hindern, rückwärts zu fliegen: D).

Weitere interessante Effekte:

• Sehr große Schiffe und Gebäude aufgrund unveränderlicher Frames
• Effektiveres Bergbau und Schmieden durch unveränderliche Werkzeuge
• Wahrscheinlicher Übergang zu alternativen Waffen (Feuer, Gas oder einfach nur Gehirnerschütterungen)

Das Problem der Verformung ist nicht unerheblich.

Ein Großteil der Energie eines menschlichen Aufpralls wird im elastischen Teil der Spannungs-Dehnungs-Kurve absorbiert. Größere Autostöße werden hauptsächlich jenseits der Streckgrenze (plastisch/unelastisch) absorbiert, aber vor dem Versagen, wo keine weitere Energie absorbiert wird. Ein Aufprall, der ausreicht, um eine normale Stahlplattenpanzerung zu verbeulen, würde bei Ihrer völlig unelastischen Panzerung beträchtliche Kräfte auf den Insassen übertragen und möglicherweise mäßigen Schaden anrichten.

Spannungs-Dehnungs-Kurve:
Die absorbierte Energie ist die Fläche unter dem Diagramm, Stöße, die Kräfte unterhalb der Streckgrenze ausüben, lassen die Panzerung elastisch in ihre ursprüngliche Form zurückkehren, Kräfte oberhalb der Streckgrenze verursachen plastische Schäden (Dellen) und die Panzerung wird nur kehren teilweise in die ursprüngliche Form zurück, absorbieren aber immer noch die Aufprallenergie.

http://www.instructables.com/id/Steps-to-Analyzing-a-Materials-Properties-from-its/

Magische Materialien

Ihre ideale Panzerung würde die im elastischen Bereich absorbierte Energie erhöhen und die Streckgrenze erhöhen, anstatt eine physikalische Verformung zu verhindern.

Wenn Sie ein Material erstellen könnten, bei dem die Reaktion unterhalb der Streckgrenze parabolisch zur Form wäre$a^x$Anstatt linear, so dass eine unendliche Kraft erforderlich wäre, um es nachzugeben, würden Sie dann versuchen, die elastische Reaktion so abzustimmen, dass vernünftigerweise erwartete Stöße innerhalb Ihrer zulässigen Belastung liegen.

Dies würde das Überleben erheblich größerer Auswirkungen ermöglichen als der unendliche Elastizitätsmodul, den Sie in der Frage vorgeschlagen haben.

Sie könnten Ihren Ritter immer noch töten, wenn Sie ihn mit einem Lastwagen anfahren

Wenn Sie bei einer linear elastischen Reaktion bleiben, können Sie den Ritter in seiner Rüstung zerquetschen.

Wenn Sie sich für die parabolische Reaktion entscheiden, würde der Ritter durch die Beschleunigung getötet, bevor die Rüstung so weit verformt ist, dass er ihn zerquetscht.

In jedem Fall würde die Panzerung nach dem Aufprall in die richtige Form zurückkehren.