!MATERIAL¶

Definicja właściwości materiału

Jeśli właściwości materiału zależą od temperatury, można je wprowadzić w postaci tabeli dla odpowiadających im temperatur.

Pierwszy wiersz

!MATERIAL, NAME=<name> [, parametr opcjonalny]

Parametr
`NAME`	Nazwa materiału (wymagana)
`ITEM`	Liczba pozycji właściwości materiału (opcjonalna; po pominięciu wartość domyślna to "1")
`INPUT`	Nazwa pliku zewnętrznego (opcjonalna)

Nazwa parametru	Wartość parametru	Opis
`NAME`	<name>	Nazwa materiału
`ITEM`	<ITEMnum>	Liczba zdefiniowanych przez użytkownika pozycji właściwości materiału
`INPUT`	<filename>	Nazwa pliku zewnętrznego (opcjonalna); może być również używana razem z drugim i kolejnymi wierszami

Drugi i kolejne wiersze

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

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

Powtarzaj definicję aż do !ITEM=<ITEMnum>

Podparametr (dla `!ITEM`)
`SUBITEM`	Liczba pozycji podwłaściwości definiowanych dla każdej pozycji właściwości materiału
	(opcjonalna; po pominięciu wartość domyślna to "1")

Nazwa podparametru	Wartość parametru	Opis
`SUBITEM`	<subITEMnum>	Liczba zdefiniowanych przez użytkownika pozycji podwłaściwości

[Gdy m-ta właściwość materiału zależy od temperatury]

Jeśli tabela zależności od temperatury zawiera N pozycji, należy je wprowadzić w następujący sposób:

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

Nazwa zmiennej	Typ	Opis
VALmn-k	R	Wartość właściwości materiału (zależna od temperatury)
TEMPmn	R	Odpowiadająca temperatura

Musi być spełnione TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN.

Gdy temperatura jest równa TEMPm1 lub niższa, używane jest VALm1, a gdy jest równa TEMPmN lub wyższa, używane jest VALmN.

[Gdy m-ta właściwość materiału nie zależy od temperatury]

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

Nazwa zmiennej	Typ	Opis
VALmn-k	R	Wartość właściwości materiału (niezależna od temperatury)

Uwaga:

Powielenie nazw materiałów powoduje błąd.

Błąd występuje, jeśli opcja !SECTION odwołuje się do niezdefiniowanego MATERIAL.

W opcji !ELEMENT, jeśli właściwości materiału są wprowadzane osobno dla każdego elementu za pomocą parametru MATITEM, te wartości mają pierwszeństwo. W takim przypadku wartości właściwości materiału wprowadzone opcją !MATERIAL nie są używane.

Błąd występuje, jeśli liczba podopcji !ITEM=m nie jest zgodna z parametrem ITEM lub jeśli istnieje niezdefiniowana podopcja.

Podopcje !ITEM=m nie muszą być uporządkowane rosnąco według m.

Gdy używana jest podopcja SUBITEM=k i zależność od temperatury, pominięte wartości są ustawiane na "0.0".

Przy korzystaniu z zależności od temperatury definicje muszą być podane w kolejności rosnącej temperatury.

Przy korzystaniu z zależności od temperatury ponowne użycie tej samej temperatury dwa lub więcej razy powoduje błąd.

Przykład użycia

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=1 Brak zależności od temperatury
35.0
!ITEM=2
40.0, 0.0
45.0, 100.0
50.0, 200.0

!MATERIAL, NAME= COPPER         Liczba pozycji = 1 (wartość domyślna)
!ITEM=1 Brak zależności od temperatury
80.0

Przykłady nieprawidłowego użycia

Przykład 1 [Liczba parametrów ITEM i podopcji !ITEM=m jest niezgodna -1]

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

Przykład 2 [Liczba parametrów ITEM i podopcji !ITEM=m jest niezgodna -2]

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

Liniowa analiza statyczna i analiza modalna¶

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

Nazwa parametru	Wartość parametru	Opis
NAME	<name>	Nazwa materiału; odpowiada MATERIAL w !SECTION
ITEM	<ITEMnum>	Liczba zdefiniowanych przez użytkownika pozycji właściwości materiału (1 lub więcej) <Young_modulus>-----Moduł Younga (wymagany) <Poisson_ratio>-------Współczynnik Poissona (wymagany) <Density>--------------Gęstość masowa (wymagana, gdy ITEMnum=2) < Expansion_coeff >--Współczynnik rozszerzalności liniowej (gdy ITEMnum=3)

(Przykład)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- Definiuje trzy rodzaje wartości właściwości dla materiału M1
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- !ITEM=1 definiuje moduł Younga i współczynnik Poissona (wymagane)
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- !ITEM=2 definiuje gęstość masową (wymagana, gdy ITEM=2)
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- !ITEM=3 definiuje współczynnik rozszerzalności liniowej
1.0E-5

Uwaga:

W analizie modalnej nie można używać materiałów zależnych od temperatury.

Analiza przewodzenia ciepła¶

Dla elementów prętowych, płaskich, bryłowych i trójwymiarowych płytowych

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

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

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

Nazwa parametru	Wartość parametru	Opis
`NAME`	<name>	Nazwa materiału; odpowiada MATERIAL w !SECTION
`ITEM`	<ITEMnum>	Liczba zdefiniowanych przez użytkownika pozycji właściwości materiału (zawsze 3) <Density>----------Gęstość <Specific_heat>----Ciepło właściwe <Conductivity>-----Przewodność cieplna <Temperature>------Temperatura

(Przykład)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3　　　             ---　Definiuje trzy rodzaje wartości właściwości dla materiału M1

!ITEM=1, SUBITEM=1　 　 ---　!ITEM=1 definiuje gęstość i temperaturę (wymagane)
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       ---　!ITEM=2 definiuje ciepło właściwe i temperaturę (wymagane)
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  ---　!ITEM=3 definiuje przewodność cieplną i temperaturę (wymagane)
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

Dla elementów interfejsowych

Zdefiniuj w nagłówku !SECTION. (Dane materiałowe nie są wymagane.)

(Przykład)

!SECTION, TYPE=INTERFACE, EGRP=GAP　 ---　Definicja sekcji
1.0, 20.15, 8.99835E-9, 8.99835E-9

Powyższy !SECTION definiuje parametry szczeliny dla elementów interfejsowych należących do grupy name=GAP.

1. parametr: Szerokość szczeliny
1. parametr: Współczynnik przejmowania ciepła szczeliny
1. parametr: Współczynnik promieniowania szczeliny 1
1. parametr: Współczynnik promieniowania szczeliny 2

Informacje referencyjne¶

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