!MATERIAL¶

Definition der Materialeigenschaften

Wenn die Materialeigenschaften temperaturabhängig sind, können sie für die jeweiligen Temperaturen tabellarisch eingegeben werden.

Zeile 1

!MATERIAL, NAME=<name> [, optionaler Parameter]

Parameter
`NAME`	Materialname (erforderlich)
`ITEM`	Anzahl der Materialeigenschaftseinträge (optional; bei Auslassung „1“)
`INPUT`	Name der externen Datei (optional)

Parametername	Parameterwert	Inhalt
`NAME`	<name>	Materialname
`ITEM`	<ITEMnum>	Anzahl der benutzerdefinierten Materialeigenschaftseinträge
`INPUT`	<filename>	Name einer externen Datei (optional); kann auch zusammen mit der 2. und den folgenden Zeilen verwendet werden

Ab Zeile 2

(2. Zeile) !ITEM=1, SUBITEM=<k>
(3. Zeile) VAL1-1-1, VAL1-1-2, … VAL1-1-k, TEMP1-1
(4. Zeile) VAL1-2-1, VAL1-2-2, … VAL1-2-k, TEMP1-2
・・

(Zeile L+2)VAL1-L-1, VAL1-L-2, … VAL1-L-k, TEMP1-L

Die Definition wird bis „!ITEM=<ITEMnum>“ entsprechend wiederholt.

Unterparameter (für „`!ITEM`“)
`SUBITEM`	Anzahl der für jeden Materialeigenschaftseintrag definierten Untereigenschaftseinträge
	(optional; bei Auslassung „1“)

Unterparametername	Parameterwert	Inhalt
`SUBITEM`	<subITEMnum>	Anzahl der benutzerdefinierten Untereigenschaftseinträge

【Wenn die m-te Materialeigenschaft temperaturabhängig ist】

Wenn die temperaturabhängige Tabelle N Einträge enthält, erfolgt die Eingabe wie folgt:

!ITEM=m, SUBITEM=k
VALm1-1, ..., VALm1-k, TEMPm1
VALm2-1, ..., VALm2-k, TEMPm2
...
VALmN-1, ..., VALmN-k, TEMPm-N

Variablenname	Typ	Beschreibung
VALmn-k	R	Materialeigenschaftswert (temperaturabhängig)
TEMPmn	R	Zugehörige Temperatur

TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN muss gelten.

Bei einer Temperatur kleiner oder gleich TEMPm1 wird VALm1 verwendet; bei einer Temperatur größer oder gleich TEMPmN wird VALmN verwendet.

【Wenn die m-te Materialeigenschaft nicht temperaturabhängig ist】

!ITEM=m, SUBITEM=k
VALm1-1, ..., VALm1-k
VALm2-1, ..., VALm2-k
...
VALmN-1, ..., VALmN-k

Variablenname	Typ	Beschreibung
VALmn-k	R	Materialeigenschaftswert (nicht temperaturabhängig)

Hinweis:

Bei mehrfach vergebenen Materialnamen tritt ein Fehler auf.

Wenn ein von der Option „!SECTION“ referenziertes MATERIAL nicht definiert ist, tritt ein Fehler auf.

Wenn bei der Option „!ELEMENT“ mithilfe des Parameters „MATITEM“ Materialeigenschaften für einzelne Elemente eingegeben werden, haben diese Werte Vorrang. In diesem Fall werden die mit der Option „!MATERIAL“ eingegebenen Materialeigenschaftswerte nicht verwendet.

Wenn die Anzahl der Unteroptionen „!ITEM=m“ nicht mit der durch den Parameter „ITEM“ angegebenen Anzahl übereinstimmt oder eine Unteroption nicht definiert ist, tritt ein Fehler auf.

Die Unteroptionen „!ITEM=m“ müssen nicht in aufsteigender Reihenfolge von m angeordnet sein.

Bei Verwendung der Unteroption „SUBITEM=k“ und der Temperaturabhängigkeit werden ausgelassene Werte auf „0.0“ gesetzt.

Bei Verwendung der Temperaturabhängigkeit müssen die Definitionen in aufsteigender Reihenfolge der Temperatur angegeben werden.

Bei Verwendung der Temperaturabhängigkeit tritt ein Fehler auf, wenn dieselbe Temperatur zweimal oder häufiger verwendet wird.

Anwendungsbeispiel

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=1 keine Temperaturabhängigkeit
35.0
!ITEM=2
40.0, 0.0
45.0, 100.0
50.0, 200.0

!MATERIAL, NAME= COPPER         Anzahl der Einträge＝1 (Standardwert)
!ITEM=1 keine Temperaturabhängigkeit
80.0

Fehlerhafte Anwendungsbeispiele

Beispiel 1【Die Anzahl des Parameters „ITEM“ und der Unteroptionen „!ITEM=m“ stimmt nicht überein -1】

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=3
20.0
!ITEM=1
35.0
!ITEM= 2
40.0

Beispiel 2【Die Anzahl des Parameters „ITEM“ und der Unteroptionen „!ITEM=m“ stimmt nicht überein -2】

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 3
!ITEM=3
20.0
!ITEM= 2
40.0
!MATERIAL, NAME= COPPER
...

Elastische statische Analyse und Modalanalyse¶

!MATERIAL, NAME=<name>, ITEM=<ITEMnum>
!ITEM=1, SUBITEM=2
<Young_modulus>, <Poisson_ratio>
!ITEM=2
<Density>
!ITEM=3
<Expansion_coeff>

Parametername	Parameterwert	Inhalt
NAME	<name>	Materialname; entspricht MATERIAL in !SECTION
ITEM	<ITEMnum>	Anzahl der benutzerdefinierten Materialeigenschaftseinträge (1 oder mehr) <Young_modulus>-----Elastizitätsmodul (erforderlich) <Poisson_ratio>-------Poissonzahl (erforderlich) <Density>--------------Massendichte (erforderlich bei ITEMnum=2) < Expansion_coeff >--Längenausdehnungskoeffizient (bei ITEMnum=3)

(Beispiel)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- Für Material M1 werden drei Arten von Eigenschaftswerten definiert
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- !ITEM=1 definiert Elastizitätsmodul und Poissonzahl (erforderlich)
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- !ITEM=2 definiert die Massendichte (erforderlich bei ITEM=2)
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- !ITEM=3 definiert den Längenausdehnungskoeffizienten
1.0E-5

Hinweis:

In der Modalanalyse können keine temperaturabhängigen Materialien verwendet werden.

Wärmeleitungsanalyse¶

Für Link-, Ebenen-, Volumen- und dreidimensionale Plattenelemente

!MATERIAL, NAME=<name>, ITEM=3
!ITEM=1, SUBITEM=2
<Density>, <Temperature>

!ITEM=2, SUBITEM=2
<Specific_heat>, <Temperature>

!ITEM=3, SUBITEM=2
<Conductivity>, <Temperature>

Parametername	Parameterwert	Inhalt
`NAME`	<name>	Materialname; entspricht MATERIAL in !SECTION
`ITEM`	<ITEMnum>	Anzahl der benutzerdefinierten Materialeigenschaftseinträge (immer 3) <Density>----------Dichte <Specific_heat>----Spezifische Wärmekapazität <Conductivity>-----Wärmeleitfähigkeit <Temperature>------Temperatur

(Beispiel)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- Für Material M1 werden drei Arten von Eigenschaftswerten definiert

!ITEM=1, SUBITEM=1       --- !ITEM=1 definiert Dichte und Temperatur (erforderlich)
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       --- !ITEM=2 definiert spezifische Wärmekapazität und Temperatur (erforderlich)
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  --- !ITEM=3 definiert Wärmeleitfähigkeit und Temperatur (erforderlich)
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

Für Interface-Elemente

Im Header !SECTION definieren. (Materialdaten sind nicht erforderlich.)

(Beispiel)

!SECTION, TYPE=INTERFACE, EGRP=GAP   --- Definition des Abschnitts
1.0, 20.15, 8.99835E-9, 8.99835E-9

Mit dem oben angegebenen !SECTION werden die Spaltparameter für Interface-Elemente definiert, die zur Gruppe mit dem Namen=GAP gehören.

Parameter 1: Spaltbreite
Parameter 2: Spalt-Wärmeübergangskoeffizient
Parameter 3: Spalt-Strahlungskoeffizient 1
Parameter 4: Spalt-Strahlungskoeffizient 2

Referenz¶

program TEST
use hecmw
implicit REAL*8 (A-H,O-Z)
type (hecmwT_local_mesh) :: hecMESH

!C
!C    !MATERIAL, NAME=SUS304, ITEM=3
!C    !ITEM=1, SUBITEM= 3
!C      100.0, 200.0, 300.0, 0.00
!C      101.0, 210.0, 301.0, 1.00
!C      102.0, 220.0, 302.0, 2.00
!C      103.0, 230.0, 303.0, 3.00
!C    !ITEM=3, SUBITEM= 2
!C      1000.0, , 0.00
!C      1001.0, 1., 1.00
!C      1002.0, 2., 2.00
!C      1003.0, 3., 3.00
!C    !ITEM=2
!C      5000.0
!C
!C    !MATERIAL, NAME=FEC, ITEM=2
!C    !ITEM=1, SUBITEM= 3
!C      2100.0, 2200.0, 2300.0, 0.00
!C      2101.0, 2210.0, 2301.0, 1.00
!C      2102.0, 2220.0, 2302.0, 2.00
!C      2103.0, 2230.0, 2303.0, 3.00
!C      3103.0, 3230.0, 2304.0, 4.00
!C    !ITEM=2
!C      6000.0, 10.0
!C      6500.0, 30.0
!C

hecMESH%material%n_mat = 2

nn= hecMESH%material%n_mat
allocate (hecMESH%material%mat_name(nn))

hecMESH%material%mat_name(1)= 'SUS304'
hecMESH%material%mat_name(2)= 'FEC'

nn= hecMESH%material%n_mat
allocate (hecMESH%material%mat_ITEM_index(0:nn))
hecMESH%material%mat_ITEM_index(0)= 0
hecMESH%material%mat_ITEM_index(1)= 3
hecMESH%material%mat_ITEM_index(2)= hecMESH%material%mat_ITEM_index(1) + 2

hecMESH%material%n_mat_ITEM= hecMESH%material%mat_ITEM_index(hecMESH%material%n_mat)

nn= hecMESH%material%n_mat_ITEM
allocate (hecMESH%material%mat_subITEM_index(0:nn))

hecMESH%material%mat_subITEM_index(0)= 0
hecMESH%material%mat_subITEM_index(1)= 3
hecMESH%material%mat_subITEM_index(2)= hecMESH%material%mat_subITEM_index(1) + 1
hecMESH%material%mat_subITEM_index(3)= hecMESH%material%mat_subITEM_index(2) + 2
hecMESH%material%mat_subITEM_index(4)= hecMESH%material%mat_subITEM_index(3) + 3
hecMESH%material%mat_subITEM_index(5)= hecMESH%material%mat_subITEM_index(4) + 1

hecMESH%material%n_mat_subITEM=
&        hecMESH%material%mat_subITEM_index(hecMESH%material%n_mat_ITEM)

nn= hecMESH%material%n_mat_subITEM
allocate (hecMESH%material%mat_TABLE_index(0:nn))
hecMESH%material%mat_TABLE_index( 0)= 0
hecMESH%material%mat_TABLE_index( 1)= 4
hecMESH%material%mat_TABLE_index( 2)= hecMESH%material%mat_TABLE_index( 1) + 4
hecMESH%material%mat_TABLE_index( 3)= hecMESH%material%mat_TABLE_index( 2) + 4
hecMESH%material%mat_TABLE_index( 4)= hecMESH%material%mat_TABLE_index( 3) + 1
hecMESH%material%mat_TABLE_index( 5)= hecMESH%material%mat_TABLE_index( 4) + 4
hecMESH%material%mat_TABLE_index( 6)= hecMESH%material%mat_TABLE_index( 5) + 4
hecMESH%material%mat_TABLE_index( 7)= hecMESH%material%mat_TABLE_index( 6) + 5
hecMESH%material%mat_TABLE_index( 8)= hecMESH%material%mat_TABLE_index( 7) + 5
hecMESH%material%mat_TABLE_index( 9)= hecMESH%material%mat_TABLE_index( 8) + 5
hecMESH%material%mat_TABLE_index(10)= hecMESH%material%mat_TABLE_index( 9) + 2

hecMESH%material%n_mat_TABLE=
&        hecMESH%material%mat_TABLE_index(hecMESH%material%n_mat_subITEM)

nn= hecMESH%material%n_mat_TABLE
allocate (hecMESH%material%mat_VAL (nn))
allocate (hecMESH%material%mat_TEMP(nn))

hecMESH%material%mat_VAL = 0.d0
hecMESH%material%mat_TEMP= 0.d0

hecMESH%material%mat_VAL ( 1)= 100.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP( 1)=   0.0d0
hecMESH%material%mat_VAL ( 2)= 101.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP( 2)=   1.0d0
hecMESH%material%mat_VAL ( 3)= 102.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP( 3)=   2.0d0
hecMESH%material%mat_VAL ( 4)= 103.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP( 4)=   3.0d0

hecMESH%material%mat_VAL ( 5)= 200.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP( 5)=   0.0d0

hecMESH%material%mat_VAL (13)= 5000.0d0

hecMESH%material%mat_VAL (14)= 1000.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (14)=   0.0d0
hecMESH%material%mat_VAL (15)= 1001.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (15)=   1.0d0
hecMESH%material%mat_VAL (16)= 1002.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (16)=   2.0d0
hecMESH%material%mat_VAL (17)= 1003.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (17)=   3.0d0

hecMESH%material%mat_VAL (18)=  0.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (18)= 0.0d0
hecMESH%material%mat_VAL (19)=  1.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (19)= 1.0d0
hecMESH%material%mat_VAL (20)=  2.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (20)= 2.0d0
hecMESH%material%mat_VAL (21)=  3.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (21)= 3.0d0

hecMESH%material%mat_VAL (22)= 2100.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (22)=   0.0d0
hecMESH%material%mat_VAL (23)= 2101.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (23)=   1.0d0
hecMESH%material%mat_VAL (24)= 2102.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (24)=   2.0d0
hecMESH%material%mat_VAL (25)= 2103.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (25)=   3.0d0
hecMESH%material%mat_VAL (26)= 3103.0d0
hecMESH%material%mat_TEMP (26)=   4.0d0

write (*,'(a,i10)') '%n_mat_ITEM ', hecMESH%material%n_mat_ITEM
write (*,'(a,i10)') '%n_mat_subITEM', hecMESH%material%n_mat_subITEM
write (*,'(a,i10)') '%n_mat_TABLE ', hecMESH%material%n_mat_TABLE

end program TEST