Modéliser un impact

[Chandragon]

Bonjour tout le monde! je suis nouveau ici ^^
Je viens ici vous exposer mon problème car je n'ai pas réussit à trouver ma réponse partout ailleurs ...
Alors voilà je souhaiterais créer un jeu vidéo de combat un peu ... différent des autres ^^ Déjà rien que parceque ce ne seraient que des combats entre robots.
Mais pour y parvenir je me heurte à un problème majeur: comment modéliser l'action d'un coup ?
Je me suis donc demandé ce qui se passait lorsqu'un coup est porté:
- La surface de contact (ici métallique car c'est des robots) est déformée (je ne me place pas dans le cas de solides indéformables).
- Une force propulse la victime dans une direction opposée à celle du coup porté.
Je ne prendrai pas en compte pour simplifier l'onde qui se propagera dans le robot.
J'en suis donc arrivé au raisonnement suivant:
L'énergie cinétique de l'élément qui frappe le robot (ça peut être le poing de l'autre robot, ou une arme quelconque) sera en partie convertie de façon à déformer la surface de contact, tandis que l'autre partie sera retransmise en énergie cinétique à la victime.
Après, la propportion entre les deux répartitions dépendrait de la surface de contact, d'un certain coefficient de résistance qu'on pourait attribuer au métal du robot, ainsi que l'énergie cinétique elle-même.
Je me trompe peut-être, mais c'est comme ça que je le sent ^^
je n'ai jamais eu de cours sur les solides déformables donc je n'ai pas vraiment de bases sur lesquelles m'appuyer.
C'est pourquoi j'aurais besoin de votre aide pour savoir si mon début de modèle est convenable, et si oui comment déterminer la propportion d'énergie cinétique convertie en l'une ou l'autre des formes décrites, si non ben quel modèle utiliser ^^'

Merci beaucoup à ceux qui pouront me répondre ou m'orienter.
-----

[philou21]

Juste une petite remarque : depuis quelques jours il me semble qu'on a plein de post sur les impacts, les forces de chocs et autres écrasements ...

serait-ce lié à la chute de la bourse...
je m'interroge...

[mariposa]

Juste une petite remarque : depuis quelques jours il me semble qu'on a plein de post sur les impacts, les forces de chocs et autres écrasements ...

serait-ce lié à la chute de la bourse...
je m'interroge...

On le saura a posteori lorsque la bourse remontera. dans ce cas les postes porteront sur les fusées, le ciel, Dieu etc...

[philou21]

J'ai bien peur que dans ce cas le choc ne soit pas trop élastique et qu'on ait une grosse dissipation d'énergie !!

[A voir en vidéo sur Futura]

[mariposa]

J'ai bien peur que dans ce cas le choc ne soit pas trop élastique et qu'on ait une grosse dissipation d'énergie !!

Tu voulais dire plutôt production d'entropie, donc de désordre.

[Chandragon]

Tu voulais dire plutôt production d'entropie, donc de désordre.

Du coup on aurait une transformation irréversible
c'est le bordel si ya pas moyen de revenir en arrière ...

[mariposa]

Du coup on aurait une transformation irréversible
c'est le bordel si ya pas moyen de revenir en arrière ...

la croissance de l'entropie va de paire avec la fusion des trous noirs. allons nous vers un trou noir?

Je crains que ceux qui ont portés plainte contre le LHC en crainte de fabriquer des trous noirs se sont trompés de cible. Le véritable trou noir, c'est la finance!!!!!

[obi76]

Hors sujet mis à part (néanmoins agréable à lire ), pour répondre à ta question Chandragon, je te suggère de laisser tomber dès maintenant. tu sera confronté à un très grand nombre de problèmes qui - outre le problème de la gestion de l'impact, seront des problèmes d'ordre purement algorithmique.

Exemple : deux surfaces entrent en contact. Tu fais comment pour les détecter (à part otut essayer) ? Des algorithmes ont été développés mais c'est extrêmement loin d'être simple...

Bref, c'est mon avis, le reste ce ne sont "que" des problèmes physique qui je pense - dans ton cas - sont des problèmes mineurs.

[Chandragon]

Dans mon cas les surfaces ne seraient pas des surfaces compliquées, ce seraient des ensembles de volumes "parfaits".
Donc pour déterminer leurs positions respectives il suffit de 6 paramètres par volume (3 angles et 3 distances) , ce qui me semble abordable.
Après il y a moyen d'évaluer la distance entre les solides et donc de déterminer les zones de choc de façon simplifiée (pas nonplus besoin d'une précision draconienne ^^).
Vous pensez vraiment qu'il est impossible trouver un modèle convenable, même simpliste, à ce phénomène ?

[mariposa]

Bonjour tout le monde! je suis nouveau ici ^^
Je viens ici vous exposer mon problème car je n'ai pas réussit à trouver ma réponse partout ailleurs ...
Alors voilà je souhaiterais créer un jeu vidéo de combat un peu ... différent des autres ^^ Déjà rien que parceque ce ne seraient que des combats entre robots.
Mais pour y parvenir je me heurte à un problème majeur: comment modéliser l'action d'un coup ?
Je me suis donc demandé ce qui se passait lorsqu'un coup est porté:
- La surface de contact (ici métallique car c'est des robots) est déformée (je ne me place pas dans le cas de solides indéformables).
- Une force propulse la victime dans une direction opposée à celle du coup porté.
Je ne prendrai pas en compte pour simplifier l'onde qui se propagera dans le robot.
J'en suis donc arrivé au raisonnement suivant:
L'énergie cinétique de l'élément qui frappe le robot (ça peut être le poing de l'autre robot, ou une arme quelconque) sera en partie convertie de façon à déformer la surface de contact, tandis que l'autre partie sera retransmise en énergie cinétique à la victime.
Après, la propportion entre les deux répartitions dépendrait de la surface de contact, d'un certain coefficient de résistance qu'on pourait attribuer au métal du robot, ainsi que l'énergie cinétique elle-même.
Je me trompe peut-être, mais c'est comme ça que je le sent ^^
je n'ai jamais eu de cours sur les solides déformables donc je n'ai pas vraiment de bases sur lesquelles m'appuyer.
C'est pourquoi j'aurais besoin de votre aide pour savoir si mon début de modèle est convenable, et si oui comment déterminer la propportion d'énergie cinétique convertie en l'une ou l'autre des formes décrites, si non ben quel modèle utiliser ^^'

Merci beaucoup à ceux qui pouront me répondre ou m'orienter.

Bonjour,

Ton problème est très très simple.

Si tu supposes que ta balle est incorporée au robot (peu importe les détails) tu as conservationn de l'impulsion.

Cela s'écrit

m.v = (M +m).V

m = masse de la balle, M masse du robot

v vitesse initiale de la balle
V vitesse finale du robot.

Cette équation est rigoureuse et ne dépend pas de la nature physique des détails du choc.

[Chandragon]

Bonjour,

Ton problème est très très simple.

Si tu supposes que ta balle est incorporée au robot (peu importe les détails) tu as conservationn de l'impulsion.

Cela s'écrit

m.v = (M +m).V

m = masse de la balle, M masse du robot

v vitesse initiale de la balle
V vitesse finale du robot.

Cette équation est rigoureuse et ne dépend pas de la nature physique des détails du choc.

Mais c'est toujours vrai si on considère les robots comme déformables ? ^^'
il n'y a pas une partie de l'énergie qui est dissipée dans la déformation ?
Je demande ça car logiquement, quand on frappe quelque chose de mou, ça ne lui donne pas la même vitesse que si c'était dur, à masses égales.
Ce que j'aimerais pouvoir calculer, c'est la profondeur de la déformation du solide (que j'assimilerai dans le jeu à des points de dégats, je ne prendrai pas en compte la déformation du solide dans la suite, le solide est toujours considéré parfait), en fonction de la vitesse de la balle (ou autre), sa masse, la surface de contact et un éventuel coefficient de résistance du solide.

[mariposa]

Mais c'est toujours vrai si on considère les robots comme déformables ? ^^'
il n'y a pas une partie de l'énergie qui est dissipée dans la déformation ?
Je demande ça car logiquement, quand on frappe quelque chose de mou, ça ne lui donne pas la même vitesse que si c'était dur, à masses égales.

Ce que je t'ai dit c'est toujours vrai. Tu peux donc calculer la vitesse V de déplacement de ton robot sous le coup de fusil.


Pour ce que c'est de l'énergie on a avec les mêmes notations:

1/2.m.v2 = 1/2 (M+m).V2 + Ed

Ed represente l'énergie de déformation encaissée par le robot du a la balle.

Ce que j'aimerais pouvoir calculer, c'est la profondeur de la déformation du solide (que j'assimilerai dans le jeu à des points de dégats, je ne prendrai pas en compte la déformation du solide dans la suite, le solide est toujours considéré parfait), en fonction de la vitesse de la balle (ou autre), sa masse, la surface de contact et un éventuel coefficient de résistance du solide.

Cà c'est très compliqué.

[Chandragon]

D'accord, donc à priori Ed est calculable à partir des deux relations que tu m'a donné:
m.v = (M +m).V
1/2.m.v2 = 1/2 (M+m).V2 + Ed

==> Ed = 1/2.m.v².(1-m/(m+M))

maintenant si je considère que dans la zone de contact la force appliquée est constante, est-ce que je peux écrire Ed comme le travail de cette force:
Ed = F.x avec x la profondeur de la déformation.
Si oui il ne resterait plus qu'a trouver F et on aura x en fonction de m, M, v et ... ce dont dépend F ^^'
Sauf que je ne voit pas comment trouver F ...

[mariposa]

D'accord, donc à priori Ed est calculable à partir des deux relations que tu m'a donné:
m.v = (M +m).V
1/2.m.v2 = 1/2 (M+m).V2 + Ed

==> Ed = 1/2.m.v².(1-m/(m+M))

Tu remarqueras qu'a un chouila près toute l'énergie cinétique de la balle est transformée en énergie de déformation.

maintenant si je considère que dans la zone de contact la force appliquée est constante, est-ce que je peux écrire Ed comme le travail de cette force:
Ed = F.x avec x la profondeur de la déformation.
Si oui il ne resterait plus qu'a trouver F et on aura x en fonction de m, M, v et ... ce dont dépend F ^^'
Sauf que je ne voit pas comment trouver F ...

L'idée générale est bonne mais je ne pense pas que l'on puisse pas aller au delà. Il faudrait prendre des travaux spécifiques sur ce genre de mécanique.

[obi76]

Tu oublies surement que - mis à part la quantité de mouvement - la rotation des objets rentre en compte.

tu passes à 18 inconnues (et non plus 12). Et là... c'est le drame.

[Chandragon]

euh ... je ne voyais déjà pas 12 inconnues ... alors 18 ? elles sortent d'où ? xD

Bon, je viens d'avoir une nouvelle idée pour modéliser l'impact !
Et si on considérait une infinité de petits ressorts à la surface du robot ?
Il est alors facil de faire intervenir la surface: nombre de ressorts en jeu propportionnel à la surface. La profondeur de la déformation serait la différence longueur à vide - longueur mini du ressort.
Quand au fameux coefficient de résistance du solide auquel j'avais pensé, ça serait la raideur des ressorts ^^
Supposons donc une masse M accrochée à un ressort de raideur k, un solide de masse m et de vitesse v vient percuter le ressort à l'autre extrêmité du ressort. Que se passe-t-il alors pour la longueur x du ressort et les vitesses V et v des deux masses après impact? ^^'
Je pense qu'il faut convertir l'énergie cinétique de la masse m en énergie potentielle pour le ressort, puis redistribuer en énergie cinétique sur les deux masses ? ^^'
je ne sait pas trop comment m'y prendre ...

[mariposa]

euh ... je ne voyais déjà pas 12 inconnues ... alors 18 ? elles sortent d'où ? xD

Bon, je viens d'avoir une nouvelle idée pour modéliser l'impact !
Et si on considérait une infinité de petits ressorts à la surface du robot ?
Il est alors facil de faire intervenir la surface: nombre de ressorts en jeu propportionnel à la surface. La profondeur de la déformation serait la différence longueur à vide - longueur mini du ressort.
Quand au fameux coefficient de résistance du solide auquel j'avais pensé, ça serait la raideur des ressorts ^^
Supposons donc une masse M accrochée à un ressort de raideur k, un solide de masse m et de vitesse v vient percuter le ressort à l'autre extrêmité du ressort. Que se passe-t-il alors pour la longueur x du ressort et les vitesses V et v des deux masses après impact? ^^'
Je pense qu'il faut convertir l'énergie cinétique de la masse m en énergie potentielle pour le ressort, puis redistribuer en énergie cinétique sur les deux masses ? ^^'
je ne sait pas trop comment m'y prendre ...

Tu es très loin ce ce qui se passe physiquement. Il s'agit de la physique de la rupture qui est un corpus a part. Personnellement je n'ai aucune connaissance là-dessus.

[Chandragon]

Tu es très loin ce ce qui se passe physiquement. Il s'agit de la physique de la rupture qui est un corpus a part. Personnellement je n'ai aucune connaissance là-dessus.

En effet je suis loin de ce qui se passe physiquement, je m'en doute, mais il s'agit là de faire un modèle pas trop compliqué qui colle un peu à la réalité. Tu penses que mon histoire de ressorts ne va pas dutout ?

[mariposa]

En effet je suis loin de ce qui se passe physiquement, je m'en doute, mais il s'agit là de faire un modèle pas trop compliqué qui colle un peu à la réalité. Tu penses que mon histoire de ressorts ne va pas dutout ?

Oui les modèles de ressort ne conviennent pas. Si on veut conserver l'idée des ressorts il faudrait coupler ceux-ci à un fort mécanisme dissipatif. Ca fait un peu, et même beaucoup, bricolage.

[Chandragon]

mmmm.....
ok
mais tout de même j'aimerais savoir comment on résoud ce genre de problème, en particulier si on continue d'appliquer une force au projectile (parceque dans un coup de poing par exemple, lors de l'impact on continue à exercer une force, on ne fait pas que lancer son poing).
On aurait donc d'un coté du ressort une masse M initialement immobile et de l'autre coté une masse m avec une vitesse v à laquelle est appliquée une force F constante en direction de M.
C'est juste à titre informatif si je veux résoudre ça ^^'
pasque pour l'instant je ne sait pas comment partir.