复制基石的数字双胞胎模型:对模拟上古石器时代工具的使用进行洞察
Maria Rosaria Marulli1, Giusi Sorrentino2, Fabio Menna3
1IMT School for Advanced Studies Lucca, Piazza San Francesco 19, 55100, Lucca, Italy. mariarosaria.marulli@imtlucca.it.
Scientific reports
|October 25, 2023
概括
这项研究引入了基于物理的数字生石工具 (GST) 的数字生石,以预测资源处理过程中的损害. 该模型模拟了磨损,帮助实验和考古调查.
科学领域:
- 考古学的考古学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算力学 计算力学 计算力学
背景情况:
- 在人类历史上,土石工具 (GST) 对资源处理至关重要.
- 了解工具磨损对于考古学解释和实验复制至关重要.
- 分析GST损害的现有方法缺乏预测能力.
研究的目的:
- 开发第一个基于物理的数字双胞胎模型,用于预测GST中的损害演变.
- 模拟负载条件对工具表面损伤的影响.
- 通过实验观察来验证数字双胞胎模型的有效性.
主要方法:
- 使用摄像度学 (结构-从-运动和多视图立体) 创建了GST的3D模型.
- 一个基于有限元 (FE) 的数字双胞胎被开发出来,结合了接触配方和相场方法.
- 模拟模拟了敲打和研磨任务,分析不同负载条件下的损坏.
主要成果:
- 数字双胞胎成功地模拟了GST表面的损害演变.
- 该模型表现出对负载条件中扰动的敏感性.
- 模拟的损伤模式与实验观察到的表面痕迹相似.
结论:
- 开发的数字双胞胎为调查GST提供了一个强大的工具.
- 它是考古学工具使用的实验研究和分析的宝贵支持.
- 这种方法可以对工具磨损和性能进行预测分析.
