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!MATERIAL¶

Definizione delle proprietà del materiale

Se le proprietà del materiale dipendono dalla temperatura, è possibile inserirle sotto forma di tabella per le temperature corrispondenti.

Prima riga

!MATERIAL, NAME=<name> [, parametro opzionale]

Parametro
`NAME`	Nome del materiale (obbligatorio)
`ITEM`	Numero di voci delle proprietà (facoltativo; se omesso assume «1»)
`INPUT`	Nome del file esterno (facoltativo)

Nome del parametro	Valore del parametro	Contenuto
`NAME`	<name>	Nome del materiale
`ITEM`	<ITEMnum>	Numero di voci delle proprietà definite dall’utente
`INPUT`	<filename>	Nome del file esterno (facoltativo), utilizzabile anche insieme alla seconda riga e alle successive

2ª riga e successive

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

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

Ripetere la definizione fino a «!ITEM=<ITEMnum>»

Subparametro (relativo a `!ITEM`)
`SUBITEM`	Numero di sottovoci delle proprietà definite per ciascuna voce delle proprietà
	(facoltativo; se omesso assume «1»)

Nome del sottoparametro	Valore del parametro	Contenuto
`SUBITEM`	<subITEMnum>	Numero di sottovoci delle proprietà definite dall’utente

[Quando la m-esima proprietà del materiale dipende dalla temperatura]

Se la tabella dipendente dalla temperatura contiene N voci, immetterle come segue:

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

Nome della variabile	Tipo	Contenuto
VALmn-k	R	Valore della proprietà (dipendente dalla temperatura)
TEMPmn	R	Temperatura corrispondente

Deve valere TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN.

Se la temperatura è minore o uguale a TEMPm1 viene utilizzato VALm1; se è maggiore o uguale a TEMPmN viene utilizzato VALmN.

[Quando la m-esima proprietà del materiale non dipende dalla temperatura]

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

Nome della variabile	Tipo	Contenuto
VALmn-k	R	Valore della proprietà (non dipendente dalla temperatura)

Nota:

Se i nomi dei materiali sono duplicati si verifica un errore.

Nell’opzione !SECTION, se il MATERIAL a cui si fa riferimento non è definito, si verifica un errore.

Nell’opzione !ELEMENT, se le proprietà del materiale vengono immesse per ciascun elemento mediante il parametro MATITEM, tali valori hanno la precedenza. In questo caso, i valori delle proprietà immessi mediante l’opzione !MATERIAL non vengono utilizzati.

Si verifica un errore se il numero di sotto-opzioni !ITEM=m non è coerente con il numero specificato dal parametro ITEM oppure se esiste una sotto-opzione non definita.

Le sotto-opzioni !ITEM=m non devono necessariamente essere disposte in ordine crescente di m.

Quando si utilizzano la sotto-opzione SUBITEM=k e la dipendenza dalla temperatura, i valori omessi assumono «0.0».

Quando si utilizza la dipendenza dalla temperatura, le definizioni devono essere fornite in ordine crescente di temperatura.

Quando si utilizza la dipendenza dalla temperatura, l’uso della stessa temperatura due o più volte genera un errore.

Esempio di utilizzo

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=1 Nessuna dipendenza dalla temperatura
35.0
!ITEM=2
40.0, 0.0
45.0, 100.0
50.0, 200.0

!MATERIAL, NAME= COPPER         Numero di voci＝1（valore predefinito）
!ITEM=1 Nessuna dipendenza dalla temperatura
80.0

Esempi di utilizzo errati

Esempio 1[Il numero specificato dal parametro ITEM e il numero di sotto-opzioni !ITEM=m non sono coerenti-1]

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

Esempio 2[Il numero specificato dal parametro ITEM e il numero di sotto-opzioni !ITEM=m non sono coerenti-2]

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

Analisi statica elastica e analisi modale¶

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

Nome del parametro	Valore del parametro	Contenuto
NAME	<name>	Nome del materiale, corrispondente a MATERIAL in !SECTION
ITEM	<ITEMnum>	Numero di voci delle proprietà definite dall’utente (1 o più) <Young_modulus>-----modulo di Young (obbligatorio) <Poisson_ratio>-------coefficiente di Poisson (obbligatorio) <Density>--------------densità massica (obbligatoria quando ITEMnum=2) < Expansion_coeff >--coefficiente di dilatazione lineare (quando ITEMnum=3)

(Esempio)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- Nel materiale denominato M1 vengono definiti tre tipi di valori delle proprietà
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- Con !ITEM=1 si definiscono il modulo di Young e il coefficiente di Poisson (obbligatorio)
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- Con !ITEM=2 si definisce la densità massica (obbligatoria quando ITEM=2)
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- Con !ITEM=3 si definisce il coefficiente di dilatazione lineare
1.0E-5

Nota:

Nell’analisi modale non è possibile utilizzare materiali con proprietà dipendenti dalla temperatura.

Analisi di conduzione termica¶

Per elementi di collegamento, piani, solidi e piastra tridimensionale

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

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

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

Nome del parametro	Valore del parametro	Contenuto
`NAME`	<name>	Nome del materiale, corrispondente a MATERIAL in !SECTION
`ITEM`	<ITEMnum>	Numero di voci delle proprietà definite dall’utente (sempre 3) <Density>----------densità <Specific_heat>----calore specifico <Conductivity>-----conducibilità termica <Temperature>------temperatura

(Esempio)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   ---　Nel materiale denominato M1 vengono definiti tre tipi di valori delle proprietà

!ITEM=1, SUBITEM=1       ---　Con !ITEM=1 si definiscono la densità e la temperatura (obbligatorio)
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       ---　Con !ITEM=2 si definiscono il calore specifico e la temperatura (obbligatorio)
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  ---　Con !ITEM=3 si definiscono la conducibilità termica e la temperatura (obbligatorio)
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

Per gli elementi di interfaccia

Definire nell’intestazione !SECTION. (I dati del materiale non sono necessari)

(Esempio)

!SECTION, TYPE=INTERFACE, EGRP=GAP   ---　Definizione della sezione
1.0, 20.15, 8.99835E-9, 8.99835E-9

Nell’!SECTION sopra riportato sono definiti, per gli elementi di interfaccia, i parametri dell’interstizio degli elementi appartenenti al gruppo con nome=GAP.

1º parametro: larghezza dell’interstizio
2º parametro: coefficiente di scambio termico dell’interstizio
3º parametro: coefficiente di radiazione dell’interstizio 1
4º parametro: coefficiente di radiazione dell’interstizio 2

Riferimento¶

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