A comparative analysis of protective arms of central Asian nomads with the method of mathematical modeling

Authors

  • S.N. Korobeinikov
  • Yu.S. Khudyakov
  • A.V. Shutov

Keywords:

хрупкое разрушение
тонкостенные конструкции
механика деформируемого твердого тела
динамическое деформирование
численные методы
математическое моделирование

Abstract

The model of brittle fracture of thin-wall structures developed earlier by the authors is used to compare the protective arms of ancient soldiers on the basis of numerical solution of linear and nonlinear solid mechanics problems. Comparison of functional properties of protective arms is carried out by the comparison of fracture zones of the armors made of bronze or iron plates. Dynamic deformation of «armor-human body« system under the impact of an arrow released from a bow is modeled by the concentrated mass (equal to the mass of the arrow tip) with a specified initial velocity. Numerical solutions of the problems were obtained with the PIONER computer code. Some quantitative characteristics of protective properties for bronze and iron plates are presented.

New computational technologies

Downloads

Published

2004-09-28

Issue

Vol. 5 (2004): Issue 1.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biographies

S.N. Korobeinikov

Lavrent'ev Institute of Hydrodynamics of SB RAS

Yu.S. Khudyakov

Institute of Archaeology and Ethnography of SB RAS

A.V. Shutov

Novosibirsk State University,
Department of Mathematics and Mechanics

References

  1. Коробейников С.Н., Худяков Ю.С. Анализ функциональных свойств защитного вооружения номадов Центральной Азии // Археология, этнография и антропология Евразии. 2001. 8, № 4. 108-115.
  2. Коробейников С.Н., Худяков Ю.С., Шутов А.В. Методы математического моделирования для анализа защитных свойств бронзовых шлемов номадов Центральной Азии // Сибирский журнал индустриальной математики. 2002. 5, № 2. 126-138.
  3. Худяков Ю.С., Соловьев А.В. Из истории защитного доспеха в Северной и Центральной Азии // Сб. статей «Военное дело древнего населения Северной Азии». Новосибирск: Наука, 1987. 135-163.
  4. Худяков Ю.С., Юй Су-Хуа. Комплекс вооружения сяньби // Сб. статей «Древности Алтая». Горно-Алтайск: Изд-во ГАГУ, 2000. 37-48.
  5. Шутов А.В. Математическая модель ударного взаимодействия стрелы с панцирным покрытием // Сибирский журнал индустриальной математики. 2003. 6, № 2. 145-155.
  6. Коробейников С.Н., Худяков Ю.С., Шутов А.В. Математическое моделирование хрупкого разрушения тонких тел // Вычислительные методы и программирование. 2002. 3, № 2. 94-117.
  7. Bathe K.-J. Finite element procedures in engineering analysis. Englewood Cliffs: Prentice Hall, 1982.
  8. Коробейников С.Н. Нелинейное деформирование твердых тел. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.
  9. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. The finite element method. London: McGraw Hill, 1991.
  10. Curnier A. Computational methods in solid mechanics. Dordrecht, Boston, London: Kluwer Academic Publishers, 1994.
  11. Голованов А.И., Бережной Д.В. Метод конечных элементов в механике деформируемых твердых тел. Казань: Изд-во «ДАС», 2001.
  12. Hughes T.J. R. The finite element method: linear static and dynamic finite element analysis. Englewood Cliffs: Prentice-Hall, 1987.
  13. Korobeinikov S.N, Bondarenko M.I. A material and geometric nonlinear analysis of shells including large rotation increments // Numerical Methods in Engineering, 1996. Proc. of the 2nd ECCOMAS Conf. / J.-A. Dйsidйeri et al. (Eds). Chichester: John Wiley & Sons, 1996. 754-762.
  14. Korobeinikov S.N., Agapov V.P., Bondarenko M.I., Soldatkin A.N. The general purpose nonlinear finite element structural analysis program PIONER // Proc. of the Intern. Conf. on Numerical Methods and Applications / B. Sendov et al. (Eds). Sofia: Publ. House of the Bulgarian Acad. of Sci., 1989. 228-233.
  15. Бобров Л.А. Защитное вооружение кочевников Центральной Азии и Южной Сибири в период позднего средневековья // Сибирская заимка. 2000. № 7. http://www.zaimka.ru/kochevie/bobrov1.shtml.
  16. Краткий физико-технический справочник (т. 1) / Бронштейн И.Н. и др. М: Гос. изд-во физико-математической лит-ры, 1960.
  17. Коробейников С.Н., Шутов А.В. Выбор отсчетной поверхности в уравнениях пластин и оболочек // Вычислительные технологии. 2003. 8, № 6. 38-59.