Modelos precisos en mecánica clásica para simular combate parte 1

Para evadir a los escritores que no pueden hacer matemáticas y los escritores de ciencia ficción no tienen sentido de la escala , deseo usar modelos algo precisos para simular combates y lesiones, que pueda usar para determinar el poder de los elementos y hasta cierto punto , su reputación en ese mundo.

Cosas que necesita simular:

  • Una forma uniforme de determinar el daño (fuerza, presión) de las armas contundentes, afiladas y de otro tipo infligidas a los materiales.

  • Opcional: factores modificadores importantes en la interacción mecánica (ángulo, etc...)

  • Determinar las propiedades defensivas y otras relacionadas con el combate de una armadura, como los "puntos de golpe" de la armadura, las propiedades de peso, en función del grosor, los materiales utilizados en ella y el área que cubre

¿Cuál es el modelo más preciso que existe para simular esto (en el ámbito de la física clásica)? Si no hay tal modelo, ¿qué modelos existen que cubran uno de estos, que podría combinar juntos?

Este tipo de modelado parece más útil para crear juegos de rol (especialmente videojuegos) que para crear una historia de ciencia ficción propiamente dicha. No creo que exista un modelo realista para lo que quieres.
No creo que haya ningún software que pueda hacer eso, pero las heridas se han estudiado durante un tiempo, especialmente con fines forenses. Por lo tanto, la mejor manera de tener una idea es conseguir un maniquí "similar a un humano" y practicar con él. Otra opción podría ser leer artículos sobre esos estudios. (Usar Scihub)
Así que recuerda que el entrenamiento y la experiencia probablemente tendrán un efecto mucho mayor que la física de tus armas cuerpo a cuerpo. Es por eso que las lanzas y las mazas eran armas preferidas en el campo de batalla sobre las espadas, etc.
@Konchog Aunque queremos determinar el daño y las fuerzas que actúan sobre la armadura cuando recibe un golpe, la experiencia de entrenamiento realmente no importa esta vez.
@RedactedRedacted, creo que es posible que no entiendas cómo funciona realmente el combate cuerpo a cuerpo. Si todo lo que se pregunta es qué sucede cuando golpea un material con otro, solo está viendo la ciencia de los materiales. Ser golpeado con fuerza a menudo hace poco daño a la armadura, pero puede matar fácilmente a la persona que tiene la mala suerte de ser golpeado.
@Konchog Soy consciente del hecho de que las fuerzas pueden pasar por alto la armadura.
Lo que buscas es imposible en general. El combate probablemente tiene miles de variables de estado terminadas en cientos de ecuaciones diferenciales. Sin embargo, es posible que podamos idear un enfoque que le permita desarrollar un sistema para sus casos de uso particulares. Por ejemplo, es posible que pueda idear un sistema que prediga que la aristocracia retendrá el control porque el equilibrio entre las armas aristocráticas y la armadura campesina le da rienda suelta a la aristocracia. Podrías crear un sistema en el que las "mejores" armas requieran entrenamiento para usarlas bien, haciendo que no estén disponibles para los campesinos.
Si no le importa la tediosa cantidad de trabajo que implica rastrearlo y la inversión en aprender y jugar el sistema, el juego de rol de lápiz y papel Phoenix Command tiene, con mucho, el sistema de balística y lesiones más detallado (¿y probablemente preciso?) imaginable. Por desgracia, la mayor parte de las matemáticas están ocultas en el sistema, pero si accede a foros antiguos, muchas de ellas se han descifrado. El juego fue diseñado por unos ingenieros de la NASA, IIRC (y se nota). Probablemente esté disponible en sitios de torrents ya que el juego ha estado agotado durante décadas, ¿quizás drivethrurpg? También cubre combate cuerpo a cuerpo, vehículos y cosas futuristas.
¿Has probado Kerbal Space Program y Universe Sandbox ?
@CortAmmon: en realidad, es peor que eso. Los efectos importantes de las armas impulsadas por músculos son groseramente no lineales, llenos de efectos de umbral. Golpear a un oponente blindado 20 veces con un martillo de 1 libra no equivale remotamente a golpearlo una vez con un martillo de 20 libras.
@WhatRoughBeast Depende totalmente del material que estés golpeando.
@RedactedRedacted: solo los detalles. El principio es siempre válido.

Respuestas (1)

Eche un vistazo a la aproximación de Newton para la profundidad de impacto . La aproximación asume que el impactador es romo y se mueve muy rápido, por lo que no es muy bueno para combate cuerpo a cuerpo (o misiles antiguos), pero debería llevarte por el camino correcto.

La aproximación descuida la cohesión en el cuerpo. Por lo tanto, deberá tener en cuenta los huesos y la armadura (incluida la ropa/armadura de tela, que se usó incluso debajo de la armadura de metal) por separado.

Abordaría una primera aproximación al problema de la penetración de armas cortantes de la siguiente manera (con énfasis en las heridas más que en la armadura, que es más compleja):

  • En el caso de un misil, la velocidad de impacto es fija y cae debido a los efectos que se mencionan a continuación.
  • En el caso de un arma cuerpo a cuerpo, se puede aplicar fuerza después del impacto. Supongamos por simplicidad que podemos ignorar esto, especialmente porque el usuario probablemente no quiera penetrar demasiado en el objetivo y atascar su arma.
  • Determine la velocidad perdida al penetrar la armadura.
  • Estime la profundidad del impacto a la velocidad restante utilizando la aproximación de Newton y la densidad media del tejido.
  • Determine qué huesos se cruzarán a lo largo de ese camino y reduzca la velocidad en ese punto en función de la energía necesaria para romper el hueso. Utilice la literatura médica. (Si el arma rebota en el hueso, el problema, por supuesto, puede ser más complejo).
  • Vuelva a calcular la profundidad de impacto restante después del impacto óseo (si hay suficiente energía disponible para atravesar el hueso).
¿Y dónde puedo encontrar información sobre la cohesión de un material?
Tal vez pueda comenzar con esta conferencia: youtube.com/watch?v=KXHeVM-bSjQ
Entonces, ¿es el módulo de corte?
Es todo lo que tiene que ver con la forma en que el material se mantiene unido. Esto incluye cortar las diferentes fibras del cuerpo, que es heterogéneo.
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