docs: 添加材料物理侧需求(硬化/淬火/应力/疲劳)
四个对应材料内部物理过程的需求文档。加工硬化与晶粒演化涵盖越打越硬与回火软化;淬火退火相变涵盖温度区间与三阶段可视化;应力累积涵盖弯曲开裂;疲劳与耐久度涵盖刀具失效。 Ultraworked with [Sisyphus](https://github.com/code-yeongyu/oh-my-openagent) Co-authored-by: Sisyphus <clio-agent@sisyphuslabs.ai>
This commit is contained in:
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# 加工硬化与晶粒演化需求
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**项目**: BladeSmith
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**文档类型**: 需求文档(专题)
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**版本**: 2.0
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**最后更新**: 2026-08-11
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**状态**: 整合自原 `2026-01-22-物理模拟架构细节.md`
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> 本文档从玩家视角描述加工硬化与晶粒演化的需求。技术实现见 [design/04-物理模拟-加工硬化与晶粒演化设计.md](../design/04-物理模拟-加工硬化与晶粒演化设计.md)。总体需求见 [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md)。
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## 1. 玩家可见行为
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### 1.1 加工硬化现象
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**金属越打越硬**:
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- 反复锻打同一块金属区域时,该区域会逐渐变硬
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- 变硬的区域需要更大的锤击力量才能继续形变
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- 或需要更多次锤击才能达到同样的形变效果
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- 连续锻打会让形变变得越来越困难
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**加热软化**:
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- 将金属加热到高温后,已硬化的区域会软化
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- 软化后的金属可以继续容易锻打
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- 这就是"回火"机制的核心
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### 1.2 晶粒演化影响
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**细晶粒材料**:
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- 细晶粒的材料强度更高
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- 更难锻打,但成品质量更好
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- 表面更光滑,性能更稳定
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**粗晶粒材料**:
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- 粗晶粒的材料更容易形变
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- 锻打相对容易,但成品强度较低
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- 适合需要大量形变的粗加工阶段
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### 1.3 大马士革花纹
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**层状材料**:
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- 大马士革钢由多层不同材料交替堆叠
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- 锻打时这些层次会扭曲流动
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- 形成独特的波浪形花纹
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**花纹可见性**:
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- 花纹会随着锻打过程自然演化
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- 锻打越多,花纹越复杂
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- 酸蚀处理后花纹会更加清晰
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## 2. 玩家可调参数
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| 参数功能名 | 默认值 | 范围 | 玩家感受 |
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|-----------|--------|------|----------|
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| 硬化速率 | 0.5 | 0.2-1.0 | 控制金属变硬的速度,值越大变硬越快 |
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| 软化温度阈值 | 600°C | 500-700°C | 超过此温度金属开始软化 |
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| 最大硬化程度 | 1.0 | 0.8-1.2 | 金属能达到的最硬程度 |
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| 晶粒初始尺寸 | 0.5 | 0.2-0.8 | 初始材料的晶粒粗细 |
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| 晶粒细化速率 | 0.1 | 0.05-0.2 | 锻打让晶粒变细的速度 |
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| 层状材料层数 | 10 | 5-20 | 大马士革钢的层次数量 |
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| 层状材料厚度 | 2mm | 1-5mm | 每一层的厚度 |
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## 3. 视觉/听觉反馈
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### 3.1 硬度可视化
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**颜色变化**:
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- 软金属: 棕色调
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- 硬金属: 银白色调
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- 硬度渐变: 从棕到白的过渡反映硬度分布
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**形变阻力反馈**:
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- 锤击时,高硬度区域反弹更明显
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- 锤击音效会因硬度变化而略有不同
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- 锤击动画可能在高硬度区域略微减慢
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### 3.2 晶粒影响表现
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**表面质感**:
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- 细晶粒: 表面更光滑,反射更均匀
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- 粗晶粒: 表面略粗糙,反射不规则
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### 3.3 大马士革花纹视觉
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**颜色对比**:
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- 深色层: 深棕或近黑色
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- 浅色层: 浅灰或银白色
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- 交替出现形成波纹效果
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**扭曲效果**:
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- 花纹随形变自然扭曲
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- 锻打方向影响花纹走向
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- 边缘区域花纹可能更密集
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## 4. 边界与限制(玩家不应期望的行为)
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### 4.1 硬化限制
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- 金属不会无限变硬,存在饱和上限
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- 软化不是瞬间完成,需要时间加热
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- 已开裂区域无法通过软化恢复
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### 4.2 晶粒演化限制
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- 晶粒不会无限细化或长大
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- 超过一定温度后晶粒可能突然长大(过度加热)
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- 晶粒状态不会自动逆转
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### 4.3 大马士革花纹限制
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- 花纹仅在有层状材料时出现
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- 普通钢无法产生类似花纹
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- 花纹完全取决于锻打路径,无法"绘制"或预设
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## 5. 验收清单
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### 5.1 加工硬化
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- [ ] 连续锻打同一区域10次,形变明显变难
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- [ ] 加热到600°C后,形变难度降低至初始状态
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||||
- [ ] 硬度分布可视化清晰可见
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- [ ] 不同材料的硬化速率有可感知差异
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### 5.2 晶粒演化
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- [ ] 细晶粒材料比粗晶粒更难锻打
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||||
- [ ] 过度加热后晶粒变粗,材料变软
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||||
- [ ] 晶粒状态影响表面质感可见
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### 5.3 大马士革花纹
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- [ ] 层状材料显示清晰的颜色对比
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- [ ] 锻打后花纹自然扭曲
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- [ ] 酸蚀处理后花纹更加明显
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- [ ] 花纹随锻打过程不断演化
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## 6. 引用
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### 6.1 相关需求文档
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- [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md) - 系统总览
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||||
- [03-网格质量与性能需求.md](03-网格质量与性能需求.md) - 网格性能约束
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### 6.2 原始设计文档
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- [_archive/plans/2026-01-22-物理模拟架构细节.md](../_archive/plans/2026-01-22-物理模拟架构细节.md) - 技术实现细节
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### 6.3 物理基础
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- 《金属塑性成形原理》 - 加工硬化机理
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||||
- 《材料科学基础》 - 晶粒结构对材料性能影响
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||||
- 《大马士革钢制造工艺》 - 层状材料与花纹形成
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@@ -0,0 +1,236 @@
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||||
# 淬火退火相变需求
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||||
**项目**: BladeSmith
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||||
**文档类型**: 需求文档(专题)
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||||
**版本**: 2.0
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**最后更新**: 2026-08-11
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||||
**状态**: 整合自原 `2026-01-23-淬火退火相变系统设计.md`
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||||
> 本文档从玩家视角描述淬火退火相变的需求。技术实现见 [design/05-淬火退火相变系统设计.md](../design/05-淬火退火相变系统设计.md)。总体需求见 [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md)。
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## 1. 玩家可见行为
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### 1.1 温度区间影响
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**黄金区间(900-1100°C)**:
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- 最佳淬火效果,硬度提升最大
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- 淬火成功率最高
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||||
- 风险最低,不易开裂
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**次优区间(800-900°C 或 1100-1200°C)**:
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||||
- 硬度有一定提升,但不如黄金区间
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||||
- 效果中等,需要玩家技巧把握
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||||
**无效区间(< 800°C)**:
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||||
- 淬火几乎无效,硬度无明显变化
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||||
- 浪费淬火机会
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**危险区间(> 1200°C)**:
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||||
- 硬度提升很低
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||||
- 材料有较高开裂风险
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||||
- 应避免在此温度淬火
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### 1.2 冷却速率差异
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**水淬(快速冷却)**:
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- 硬度提升最大
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- 脆性也最大
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- 氧化层深色,可能需要打磨去除
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||||
**油淬(中速冷却)**:
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||||
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||||
- 硬度适中
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||||
- 脆性中等
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- 氧化层浅棕色,相对美观
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**空冷(慢速冷却)**:
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||||
- 硬度提升小,近似退火
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||||
- 脆性低
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- 仅轻微氧化
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### 1.3 硬度与脆性变化
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**硬度提升**:
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- 成功淬火后刀具硬度显著提高
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- 硬度越高的刀具越难切割硬物
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||||
- 但也能保持刃口更久
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||||
**脆性累积**:
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||||
- 快速冷却会增加材料脆性
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||||
- 高脆性刀具容易在强力冲击下开裂
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||||
- 玩家需要在硬度和韧性之间权衡
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## 2. 玩家可调参数
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| 参数功能名 | 默认值 | 范围 | 玩家感受 |
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|-----------|--------|------|----------|
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| 黄金温度下限 | 900°C | 800-1000°C | 低于此温度淬火效果变差 |
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||||
| 黄金温度上限 | 1100°C | 1000-1200°C | 高于此温度淬火风险增加 |
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||||
| 临界温度下限 | 800°C | 600-900°C | 低于此温度淬火基本无效 |
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||||
| 临界温度上限 | 1200°C | 1100-1400°C | 高于此温度开裂风险高 |
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||||
| 水淬硬度倍数 | 2.5 | 2.0-3.0 | 水淬能提升的硬度倍数 |
|
||||
| 油淬硬度倍数 | 1.8 | 1.5-2.2 | 油淬能提升的硬度倍数 |
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||||
| 空冷硬度倍数 | 1.2 | 1.0-1.4 | 空冷能提升的硬度倍数 |
|
||||
| 淬火脆性增益 | 0.6 | 0.4-0.8 | 淬火增加的最大脆性 |
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| 应力松弛速度 | 0.5 | 0.2-0.8 | 回火时应力释放速度 |
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## 3. 视觉/听觉反馈
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### 3.1 脆性颜色反馈
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**脆性等级颜色**:
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||||
- 绿色(脆性 < 0.3): 韧性良好,安全
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||||
- 黄色(脆性 0.3-0.6): 中度脆性,需注意
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||||
- 红色(脆性 ≥ 0.6): 高度脆性,易开裂
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||||
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||||
**显示方式**:
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||||
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||||
- 脆性扫描时顶点颜色着色
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||||
- 高脆性区域闪烁预警
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||||
- UI面板实时显示平均脆性
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### 3.2 三阶段淬火视觉
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**阶段1: 淬火过程(临时高辨识度)**:
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- 材质自发光随温度变化
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- 屏幕边缘显示"淬火进行中"提示
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- 顶点统计显示淬火覆盖率
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- 品质评分实时更新
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**阶段2: 冷却过渡(逐步恢复正常)**:
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- 颜色从临时反馈平滑过渡到真实颜色
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- 自发光逐渐消失
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||||
- 材质参数逐步恢复常态
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- 过渡时长0.5-1.0秒
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**阶段3: 最终真实表现(永久保留)**:
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||||
- 显示真实的物理热处理效果
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- 回火色系统激活
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||||
- 氧化层视觉效果呈现
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### 3.3 回火色系统
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**温度-颜色映射**:
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| 回火温度 | 颜色 | 视觉描述 |
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|---------|------|----------|
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| 20-150°C(无回火) | 银灰色 | 金属原色,无明显变化 |
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| 150-200°C | 淡黄色 | 轻微发黄,柔和光泽 |
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||||
| 200-250°C | 金黄/麦秆色 | 金黄色泽,温暖感 |
|
||||
| 250-300°C | 棕色 | 深棕色,沉稳质感 |
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||||
| 300-350°C | 紫色 | 紫色调,独特外观 |
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||||
| 350-400°C | 蓝色 | 蓝色调,精致感 |
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||||
| >400°C | 灰色 | 失去光泽,灰色调 |
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### 3.4 氧化层表现
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**不同冷却介质的氧化差异**:
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- 水淬: 深色氧化层(0.8-1.0氧化度)
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- 油淬: 浅棕色氧化层(0.4-0.6氧化度)
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||||
- 空冷: 轻微氧化(0.1-0.3氧化度)
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||||
**氧化层与打磨**:
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|
||||
- 打磨可以去除部分氧化层
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- 打磨后露出金属底色
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||||
- 回火色在打磨区域减弱
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||||
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## 4. 边界与限制(玩家不应期望的行为)
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### 4.1 温度限制
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||||
- 无法在低温(< 800°C)获得显著淬火效果
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||||
- 超高温(> 1200°C)淬火不会增加硬度,只会增加风险
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||||
- 温度不在最佳区间时淬火效果可能不均匀
|
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### 4.2 冷却限制
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- 冷却速率受介质限制,无法超越物理极限
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||||
- 水淬无法让所有材料达到最大硬度(低碳钢难淬硬)
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||||
- 冷却不均匀会导致硬度分布不均
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### 4.3 脆性限制
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||||
- 淬火增加的脆性无法完全消除
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- 回火可以部分恢复脆性,但无法恢复到未淬火状态
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- 高脆性刀具在高冲击下必定开裂
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### 4.4 视觉限制
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||||
- 回火色需要一定时间才能稳定呈现
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||||
- 氧化层颜色会随时间轻微变化
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- 不同材料的回火色可能略有差异
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## 5. 验收清单
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### 5.1 温度区间判定
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- [ ] 在黄金区间淬火,硬度提升最大
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- [ ] 在无效区间淬火,硬度无变化
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||||
- [ ] 在危险区间淬火,开裂风险显著增加
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### 5.2 冷却速率差异
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||||
- [ ] 水淬硬度最高,脆性最大
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||||
- [ ] 油淬硬度适中,脆性中等
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- [ ] 空冷硬度提升小,脆性低
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||||
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||||
### 5.3 三阶段可视化
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||||
- [ ] 淬火过程有强视觉反馈
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||||
- [ ] 冷却过渡平滑自然
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||||
- [ ] 最终效果真实可信
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||||
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### 5.4 回火色系统
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||||
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||||
- [ ] 不同回火温度产生不同颜色
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- [ ] 回火色随温度变化连续过渡
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||||
- [ ] 打磨后回火色减弱
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||||
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||||
### 5.5 氧化层表现
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||||
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||||
- [ ] 不同冷却介质产生不同氧化层颜色
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||||
- [ ] 水淬氧化层最深色
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||||
- [ ] 打磨可去除部分氧化层
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||||
## 6. 引用
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||||
### 6.1 相关需求文档
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||||
- [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md) - 系统总览
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||||
- [06-应力累积与开裂需求.md](06-应力累积与开裂需求.md) - 应力与脆性交互
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||||
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||||
### 6.2 原始设计文档
|
||||
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||||
- [_archive/plans/2026-01-23-淬火退火相变系统设计.md](../_archive/plans/2026-01-23-淬火退火相变系统设计.md) - 技术实现细节
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||||
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||||
### 6.3 物理基础
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||||
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||||
- 《金属热处理原理与工艺》 - 淬火退火原理
|
||||
- 《钢的热处理》 - 回火色机理
|
||||
- 《金属材料学》 - 相变与组织结构
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||||
@@ -0,0 +1,256 @@
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||||
# 应力累积与开裂需求
|
||||
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||||
**项目**: BladeSmith
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||||
**文档类型**: 需求文档(专题)
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||||
**版本**: 2.0
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**最后更新**: 2026-08-11
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||||
**状态**: 整合自原 `2026-01-23-应力累积系统设计.md`
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||||
> 本文档从玩家视角描述应力累积与开裂的需求。技术实现见 [design/06-应力累积系统设计.md](../design/06-应力累积系统设计.md)。总体需求见 [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md)。
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||||
## 1. 玩家可见行为
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### 1.1 应力来源
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**锤击产生应力**:
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- 锤击时,材料被迫形变,相邻区域产生内部应力
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- 锤击越用力,产生的应力越大
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- 高硬度区域锤击产生的应力更高
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**淬火产生应力**:
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||||
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||||
- 快速冷却时,材料内外温度不均
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- 温度差异导致膨胀不均,产生热应力
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- 水淬产生的应力最大,油淬次之,空冷最小
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||||
**温度梯度产生应力**:
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||||
- 材料不同区域温度不同时产生应力
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- 加热不均匀或冷却不均匀都会累积应力
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### 1.2 应力对锻打的影响
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||||
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||||
**形变阻力增加**:
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||||
- 高应力区域更难锻打
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- 需要更大的锤击力量
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- 或需要更多次锤击才能达到同样的形变效果
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||||
**手感反馈**:
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||||
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||||
- 锤击高应力区域时,锤击感觉更"硬"
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||||
- 音效可能略有不同
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- 锤击动画可能略微减慢
|
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||||
### 1.3 应力导致形变
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**刀身弯曲**:
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- 应力分布不均时,刀身会自然弯曲
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- 弯曲方向与应力梯度相关
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- 应力差越大,弯曲越明显
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**扭曲变形**:
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- 刀身两侧应力不均时,刀身会扭曲
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||||
- 扭曲程度与应力差成正比
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- 需要通过平衡锻打来避免
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### 1.4 裂纹生成与扩展
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**裂纹起始**:
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- 应力超过材料强度时产生裂纹
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- 高应力区域优先开裂
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- 开裂有一定随机性(避免每次完全相同)
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**裂纹扩展**:
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- 裂纹沿应力梯度方向扩展
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- 优先向应力最高的方向生长
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- 应力差越大,扩展越快
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**裂纹合并**:
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||||
- 多条裂纹可能相交
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- 相交后可能形成大块材料脱落
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- 网格拓扑可能断裂
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## 2. 玩家可调参数
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| 参数功能名 | 默认值 | 范围 | 玩家感受 |
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|-----------|--------|------|----------|
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| 最大应力值 | 150.0 | 100-200 | 材料能承受的最大应力 |
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||||
| 锤击应力系数 | 10.0 | 5-20 | 控制锤击产生应力的速率 |
|
||||
| 热应力系数 | 0.005 | 0.001-0.01 | 控制淬火产生应力的速率 |
|
||||
| 残余应力系数 | 5.0 | 2-10 | 控制形变受限产生应力的速率 |
|
||||
| 应力扩散系数 | 0.2 | 0.1-0.3 | 控制应力向周围扩散的速度 |
|
||||
| 弯曲敏感度 | 0.001 | 0.0005-0.002 | 控制应力导致弯曲的程度 |
|
||||
| 扭曲敏感度 | 0.0005 | 0.0002-0.001 | 控制应力导致扭曲的程度 |
|
||||
| 临界应力阈值 | 120.0 | 80-150 | 超过此值可能开裂 |
|
||||
| 裂纹宽度 | 0.05 | 0.01-0.1 | 裂纹开口的视觉宽度 |
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||||
| 应力松弛时间(常温) | 60.0s | 30-120s | 常温下应力自然释放的时间 |
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||||
| 应力松弛时间(回火) | 10.0s | 5-20s | 回火温度下应力释放的时间 |
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## 3. 视觉/听觉反馈
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### 3.1 应力扫描(辅助功能)
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**触发方式**:
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||||
- 按住Alt键切换到"应力视图"
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||||
- 或在UI中选择"应力扫描"工具
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||||
**颜色着色**:
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||||
- 蓝色: 低应力区域(< 30% 应力极限)
|
||||
- 绿色: 中等应力区域(30-60% 应力极限)
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||||
- 黄色: 高应力区域(60-90% 应力极限)
|
||||
- 红色: 接近开裂区域(≥ 90% 应力极限)
|
||||
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||||
**红色区域特殊效果**:
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||||
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||||
- 闪烁效果,预警即将开裂
|
||||
- 自发光增强,吸引玩家注意
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||||
**应力流线(可选)**:
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||||
- 显示应力传导路径
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- 从高应力区域流向低应力区域
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||||
- 帮助玩家理解应力分布
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**UI面板**:
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- 实时显示最大应力值
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||||
- 显示平均应力值
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||||
- 显示超阈值顶点数量
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- 显示已产生裂纹数量
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### 3.2 裂纹视觉表现
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**几何表现**:
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||||
- 裂缝开口: 裂纹两侧顶点略微分离
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||||
- 边缘抖动: 裂纹边缘不光滑,粗糙断裂
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||||
- 深度变化: 裂纹深处更暗
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||||
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||||
**材质表现**:
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||||
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||||
- 锈迹: 裂纹区域显示氧化痕迹
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||||
- 内部氧化: 裂缝深处更暗,模拟内部氧化
|
||||
- 纹理扰动: 裂纹区域表面纹理混乱
|
||||
|
||||
**裂纹扩展动画**:
|
||||
|
||||
- 裂纹逐帧缓慢生长
|
||||
- 生长速度与应力相关
|
||||
- 方向沿应力梯度
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||||
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||||
### 3.3 应力释放反馈
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||||
|
||||
**开裂后应力释放**:
|
||||
|
||||
- 开裂瞬间,裂纹区域应力大幅降低
|
||||
- 周围区域应力重新分布
|
||||
- 视觉上裂纹区域颜色变浅
|
||||
|
||||
**回火后应力释放**:
|
||||
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||||
- 加热至回火温度(200-400°C)
|
||||
- 应力逐渐降低
|
||||
- 但裂纹无法愈合
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||||
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||||
---
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||||
## 4. 边界与限制(玩家不应期望的行为)
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||||
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||||
### 4.1 应力累积限制
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||||
|
||||
- 应力不会无限累积,存在上限
|
||||
- 应力上限由材料强度决定
|
||||
- 不同材料的应力上限可能不同
|
||||
|
||||
### 4.2 应力释放限制
|
||||
|
||||
- 常温下应力释放很慢(需要分钟级时间)
|
||||
- 回火可以加速释放,但仍需要时间
|
||||
- 开裂释放应力最快,但造成永久损伤
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||||
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||||
### 4.3 裂纹限制
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||||
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||||
- 裂纹一旦产生无法愈合
|
||||
- 回火和打磨无法消除裂纹
|
||||
- 裂纹永久降低刀具性能
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||||
|
||||
### 4.4 应力扫描限制
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||||
|
||||
- 应力扫描是辅助功能,不影响真实物理
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||||
- 退出扫描模式后完全恢复正常视觉
|
||||
- 无任何残留效果
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||||
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||||
## 5. 验收清单
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||||
### 5.1 应力累积
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||||
- [ ] 连续锤击同一区域,应力不断累积
|
||||
- [ ] 高硬度区域锤击产生更多应力
|
||||
- [ ] 淬火时产生明显热应力
|
||||
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||||
### 5.2 形变阻力
|
||||
|
||||
- [ ] 高应力区域锤击更困难
|
||||
- [ ] 锤击手感明显变"硬"
|
||||
- [ ] 音效和动画有细微变化
|
||||
|
||||
### 5.3 弯曲/扭曲
|
||||
|
||||
- [ ] 应力不均导致刀身自然弯曲
|
||||
- [ ] 弯曲方向与应力梯度一致
|
||||
- [ ] 应力差越大,弯曲越明显
|
||||
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||||
### 5.4 裂纹生成
|
||||
|
||||
- [ ] 应力超过阈值时产生裂纹
|
||||
- [ ] 裂纹在高应力区域优先出现
|
||||
- [ ] 开裂有一定随机性
|
||||
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||||
### 5.5 裂纹扩展
|
||||
|
||||
- [ ] 裂纹沿应力梯度方向生长
|
||||
- [ ] 生长速度与应力相关
|
||||
- [ ] 多条裂纹可以合并
|
||||
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||||
### 5.6 应力扫描
|
||||
|
||||
- [ ] 按Alt键清晰显示应力分布
|
||||
- [ ] 颜色分级准确反映应力等级
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||||
- [ ] UI面板实时更新应力统计
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||||
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||||
## 6. 引用
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||||
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||||
### 6.1 相关需求文档
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||||
- [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md) - 系统总览
|
||||
- [05-淬火退火相变需求.md](05-淬火退火相变需求.md) - 淬火产生应力
|
||||
- [07-疲劳与刀具耐久度需求.md](07-疲劳与刀具耐久度需求.md) - 疲劳与应力交互
|
||||
|
||||
### 6.2 原始设计文档
|
||||
|
||||
- [_archive/plans/2026-01-23-应力累积系统设计.md](../_archive/plans/2026-01-23-应力累积系统设计.md) - 技术实现细节
|
||||
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||||
### 6.3 物理基础
|
||||
|
||||
- 《材料力学》 - 应力分布与形变
|
||||
- 《金属塑性成形原理》 - 残余应力
|
||||
- 《断裂力学》 - 裂纹生成与扩展
|
||||
@@ -0,0 +1,263 @@
|
||||
# 疲劳与刀具耐久度需求
|
||||
|
||||
**项目**: BladeSmith
|
||||
**文档类型**: 需求文档(专题)
|
||||
**版本**: 2.0
|
||||
**最后更新**: 2026-08-11
|
||||
**状态**: 整合自原 `2026-01-23-疲劳累积与耐久度系统设计.md`
|
||||
|
||||
> 本文档从玩家视角描述疲劳累积与刀具耐久度的需求。技术实现见 [design/07-疲劳与耐久度系统设计.md](../design/07-疲劳与耐久度系统设计.md)。总体需求见 [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md)。
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||||
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||||
## 1. 玩家可见行为
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### 1.1 疲劳累积
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||||
**反复锻打累积疲劳**:
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||||
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||||
- 每次锻打都会让材料累积疲劳
|
||||
- 同一区域锻打次数越多,疲劳越高
|
||||
- 疲劳累积是渐进式的,不会突然跳变
|
||||
|
||||
**过度锻打加速疲劳**:
|
||||
|
||||
- 单次形变过大时,疲劳累积加速
|
||||
- 高应力区域疲劳累积更快
|
||||
- 温度过低时疲劳累积加速
|
||||
|
||||
**温度影响疲劳**:
|
||||
|
||||
- 高温(> 800°C): 疲劳累积很慢
|
||||
- 常温: 疲劳累积正常速度
|
||||
- 低温(< 200°C): 疲劳累积加速
|
||||
|
||||
### 1.2 疲劳裂纹
|
||||
|
||||
**疲劳裂纹起始**:
|
||||
|
||||
- 疲劳值接近极限时可能产生裂纹
|
||||
- 高应力区域更容易产生疲劳裂纹
|
||||
- 开裂有一定随机性
|
||||
|
||||
**疲劳裂纹特点**:
|
||||
|
||||
- 与应力裂纹不同,可能产生多条细小裂纹
|
||||
- 裂纹沿高疲劳值方向扩展
|
||||
- 扩展速度与疲劳值成正比
|
||||
|
||||
**疲劳裂纹扩展**:
|
||||
|
||||
- 每次锻打都可能让裂纹扩展
|
||||
- 疲劳值越高,扩展概率越大
|
||||
- 裂纹可能交织成网状
|
||||
|
||||
### 1.3 刀具耐久度
|
||||
|
||||
**耐久度构成**:
|
||||
|
||||
- 平均疲劳: 整个刀具的平均疲劳程度
|
||||
- 裂纹惩罚: 已有裂纹的数量
|
||||
- 应力惩罚: 最大应力区域的影响
|
||||
|
||||
**耐久度影响**:
|
||||
|
||||
- 耐久度高的刀具使用寿命长
|
||||
- 耐久度低的刀具容易损坏
|
||||
- 耐久度归零时刀具失效
|
||||
|
||||
### 1.4 使用中的损伤累积
|
||||
|
||||
**切割/砍击**:
|
||||
|
||||
- 每次使用都会造成微小损伤
|
||||
- 冲击点附近疲劳增加
|
||||
- 冲击力越大,损伤越大
|
||||
|
||||
**抛光/打磨**:
|
||||
|
||||
- 减少表面疲劳痕迹
|
||||
- 改善外观,但不恢复耐久度
|
||||
- 让刀具看起来更"新"
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 2. 玩家可调参数
|
||||
|
||||
| 参数功能名 | 默认值 | 范围 | 玩家感受 |
|
||||
|-----------|--------|------|----------|
|
||||
| 正常锻打疲劳率 | 0.001 | 0.0005-0.002 | 控制正常锻打的疲劳累积速度 |
|
||||
| 过度锻打疲劳率 | 0.005 | 0.002-0.01 | 控制过锻的疲劳累积速度 |
|
||||
| 应力集中疲劳率 | 0.010 | 0.005-0.02 | 控制高应力区的疲劳累积速度 |
|
||||
| 临界应变阈值 | 0.1 | 0.05-0.2 | 超过此值为过度锻打 |
|
||||
| 高温疲劳因子 | 0.1 | 0.05-0.2 | 高温时疲劳减缓程度 |
|
||||
| 常温疲劳因子 | 1.0 | 0.8-1.2 | 常温时疲劳正常速度 |
|
||||
| 低温疲劳因子 | 2.0 | 1.5-2.5 | 低温时疲劳加速程度 |
|
||||
| 单条裂纹惩罚 | 0.1 | 0.05-0.2 | 每条裂纹扣除的耐久度 |
|
||||
| 应力惩罚系数 | 0.2 | 0.1-0.3 | 高应力扣除的耐久度 |
|
||||
| 回火疲劳恢复率 | 0.1 | 0.05-0.2 | 回火时疲劳恢复速度 |
|
||||
| 回火耐久恢复率 | 0.05 | 0.02-0.1 | 回火时耐久恢复速度 |
|
||||
| 冲击疲劳率 | 0.0001 | 0.00005-0.0002 | 使用时的疲劳累积速度 |
|
||||
| 主裂纹长度阈值 | 10.0 | 5.0-20.0 | 超过此长度的裂纹可导致刀具失效 |
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 3. 视觉/听觉反馈
|
||||
|
||||
### 3.1 疲劳扫描(辅助功能)
|
||||
|
||||
**触发方式**:
|
||||
|
||||
- 按住Shift键切换到"疲劳视图"
|
||||
- 或在UI中选择"疲劳扫描"工具
|
||||
|
||||
**颜色着色**:
|
||||
|
||||
- 蓝色: 低疲劳值(< 0.3)
|
||||
- 绿色: 中低疲劳值(0.3-0.7)
|
||||
- 黄色: 中高疲劳值(0.7-0.9)
|
||||
- 橙色: 接近极限(0.9-0.95)
|
||||
- 红色: 危险区(> 0.95)
|
||||
|
||||
**红色区域特殊效果**:
|
||||
|
||||
- 脉冲效果,危险预警
|
||||
- 自发光闪烁,吸引注意
|
||||
|
||||
**UI面板**:
|
||||
|
||||
- 平均疲劳值
|
||||
- 最大疲劳值
|
||||
- 危险区域数量(疲劳 > 0.9)
|
||||
- 预估剩余寿命
|
||||
|
||||
### 3.2 疲劳裂纹视觉
|
||||
|
||||
**几何表现**:
|
||||
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||||
- 细小裂缝: 开口宽度较小
|
||||
- 边缘锯齿: 裂纹边缘不光滑,粗糙
|
||||
|
||||
**材质表现**:
|
||||
|
||||
- 表面氧化: 显示轻微锈迹
|
||||
- 内部损伤: 深处更暗,模拟材料损伤
|
||||
|
||||
**裂纹扩展动画**:
|
||||
|
||||
- 裂纹逐帧缓慢生长
|
||||
- 生长速度与疲劳值相关
|
||||
- 可能产生多条细小裂纹
|
||||
|
||||
### 3.3 耐久度UI
|
||||
|
||||
**耐久度显示**:
|
||||
|
||||
- 进度条或百分比显示
|
||||
- 颜色随耐久度变化(绿→黄→红)
|
||||
- 实时更新
|
||||
|
||||
**耐久度预警**:
|
||||
|
||||
- 耐久度低于30%时显示警告
|
||||
- 低于10%时闪烁警示
|
||||
- 接近0时红屏闪烁
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 4. 边界与限制(玩家不应期望的行为)
|
||||
|
||||
### 4.1 疲劳累积限制
|
||||
|
||||
- 疲劳值不会超过1.0
|
||||
- 疲劳累积到极限后可能触发失效
|
||||
- 不同材料的疲劳特性可能不同
|
||||
|
||||
### 4.2 耐久度恢复限制
|
||||
|
||||
- 回火可以部分恢复疲劳
|
||||
- 但裂纹无法愈合,裂纹惩罚永久存在
|
||||
- 打磨不恢复耐久度,只改善外观
|
||||
|
||||
### 4.3 刀具失效限制
|
||||
|
||||
- 耐久度归零后刀具必定失效
|
||||
- 主裂纹存在时刀具必定失效
|
||||
- 瞬间强力冲击可能导致刀具断裂
|
||||
- 失效的刀具无法修复
|
||||
|
||||
### 4.4 疲劳扫描限制
|
||||
|
||||
- 疲劳扫描是辅助功能,不影响真实物理
|
||||
- 退出扫描模式后完全恢复正常视觉
|
||||
- 无任何残留效果
|
||||
|
||||
---
|
||||
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||||
## 5. 验收清单
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||||
|
||||
### 5.1 疲劳累积
|
||||
|
||||
- [ ] 连续锻打同一区域,疲劳不断增加
|
||||
- [ ] 过度锻打时疲劳累积加速
|
||||
- [ ] 高应力区域疲劳累积更快
|
||||
- [ ] 高温时疲劳累积减缓
|
||||
- [ ] 低温时疲劳累积加速
|
||||
|
||||
### 5.2 疲劳裂纹
|
||||
|
||||
- [ ] 疲劳接近极限时产生裂纹
|
||||
- [ ] 疲劳裂纹可能有多条
|
||||
- [ ] 裂纹沿高疲劳值方向扩展
|
||||
- [ ] 裂纹扩展速度与疲劳相关
|
||||
|
||||
### 5.3 耐久度计算
|
||||
|
||||
- [ ] 耐久度准确反映疲劳、裂纹、应力状态
|
||||
- [ ] 裂纹越多,耐久度越低
|
||||
- [ ] 高应力区域耐久度降低
|
||||
|
||||
### 5.4 使用损伤
|
||||
|
||||
- [ ] 切割/砍击造成疲劳累积
|
||||
- [ ] 冲击力越大,损伤越大
|
||||
- [ ] 抛光/打磨改善外观
|
||||
|
||||
### 5.5 耐久度恢复
|
||||
|
||||
- [ ] 回火可部分恢复疲劳
|
||||
- [ ] 回火不消除裂纹
|
||||
- [ ] 打磨不恢复耐久度
|
||||
|
||||
### 5.6 刀具失效
|
||||
|
||||
- [ ] 耐久度归零时刀具断裂
|
||||
- [ ] 主裂纹存在时刀具断裂
|
||||
- [ ] 瞬间强力冲击可能导致断裂
|
||||
- [ ] 断裂有清晰的视觉和音效
|
||||
|
||||
### 5.7 疲劳扫描
|
||||
|
||||
- [ ] 按Shift键清晰显示疲劳分布
|
||||
- [ ] 颜色分级准确反映疲劳等级
|
||||
- [ ] UI面板实时更新疲劳统计
|
||||
- [ ] 退出扫描后恢复正常视觉
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 6. 引用
|
||||
|
||||
### 6.1 相关需求文档
|
||||
|
||||
- [00-锻造系统总体需求.md](00-锻造系统总体需求.md) - 系统总览
|
||||
- [06-应力累积与开裂需求.md](06-应力累积与开裂需求.md) - 疲劳与应力交互
|
||||
|
||||
### 6.2 原始设计文档
|
||||
|
||||
- [_archive/plans/2026-01-23-疲劳累积与耐久度系统设计.md](../_archive/plans/2026-01-23-疲劳累积与耐久度系统设计.md) - 技术实现细节
|
||||
|
||||
### 6.3 物理基础
|
||||
|
||||
- 《材料疲劳与断裂》 - 疲劳累积机理
|
||||
- 《金属物理学》 - 耐久度与疲劳关系
|
||||
- 《工程材料力学》 - 刀具失效判据
|
||||
Reference in New Issue
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