!MATERIAL¶

Определение свойств материала

Если свойства материала зависят от температуры, их можно задавать в табличной форме для соответствующих температур.

1-я строка

!MATERIAL, NAME=<name> [, необязательный параметр]

Параметр
`NAME`	Имя материала (обязательно)
`ITEM`	Число позиций свойств материала (необязательно; при отсутствии принимается «1»)
`INPUT`	Имя внешнего файла (необязательно)

Параметр	Значение	Описание
`NAME`	<name>	Имя материала
`ITEM`	<ITEMnum>	Число определяемых пользователем позиций свойств материала
`INPUT`	<filename>	Имя внешнего файла (необязательно); может использоваться совместно со 2-й и последующими строками

2-я и последующие строки

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

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

Повторяйте определение до «!ITEM=<ITEMnum>»

Подпараметр (для `!ITEM`)
`SUBITEM`	Число подпозиций, определяемых для каждой позиции свойства материала
	(необязательно; при отсутствии принимается «1»)

Подпараметр	Значение	Описание
`SUBITEM`	<subITEMnum>	Число определяемых пользователем подпозиций свойства

[Если m-е свойство материала зависит от температуры]

Если температурно-зависимая таблица содержит N записей, ввод выполняется следующим образом:

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

Переменная	Тип	Описание
VALmn-k	R	Значение свойства материала (зависит от температуры)
TEMPmn	R	Соответствующая температура

Должно выполняться TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN.

Если температура не превышает TEMPm1, используется VALm1; если температура не ниже TEMPmN, используется VALmN.

[Если m-е свойство материала не зависит от температуры]

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

Переменная	Тип	Описание
VALmn-k	R	Значение свойства материала (не зависит от температуры)

Примечание:

При дублировании имён материалов возникает ошибка.

Если опция !SECTION ссылается на неопределённый MATERIAL, возникает ошибка.

Если в опции !ELEMENT свойства материала задаются для каждого элемента с помощью параметра MATITEM, эти значения имеют приоритет. В этом случае значения свойств материала, заданные с помощью опции !MATERIAL, не используются.

Если число подопций !ITEM=m не соответствует значению параметра ITEM либо имеется неопределённая подопция, возникает ошибка.

Подопции !ITEM=m не обязаны располагаться в порядке возрастания m.

При использовании подопции SUBITEM=k и температурной зависимости пропущенные значения принимаются равными «0.0».

При использовании температурной зависимости определения должны задаваться в порядке возрастания температуры.

При использовании температурной зависимости повторное использование одной и той же температуры два и более раза приводит к ошибке.

Пример использования

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=1 Без температурной зависимости
35.0
!ITEM=2
40.0, 0.0
45.0, 100.0
50.0, 200.0

!MATERIAL, NAME= COPPER         Число позиций = 1 (значение по умолчанию)
!ITEM=1 Без температурной зависимости
80.0

Примеры неправильного использования

Пример 1 [Число, заданное параметром ITEM, не соответствует числу подопций !ITEM=m -1]

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

Пример 2 [Число, заданное параметром ITEM, не соответствует числу подопций !ITEM=m -2]

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

Упругий статический анализ и модальный анализ¶

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

Параметр	Значение	Описание
NAME	<name>	Имя материала; соответствует MATERIAL в !SECTION
ITEM	<ITEMnum>	Число определяемых пользователем позиций свойств материала (1 или более) <Young_modulus>-----модуль Юнга (обязательно) <Poisson_ratio>-------коэффициент Пуассона (обязательно) <Density>--------------массовая плотность (обязательно при ITEMnum=2) < Expansion_coeff >--коэффициент линейного расширения (при ITEMnum=3)

(Пример)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- Для материала M1 определяются 3 вида значений свойств
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- В !ITEM=1 определяются модуль Юнга и коэффициент Пуассона (обязательно)
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- В !ITEM=2 определяется массовая плотность (обязательно при ITEM=2)
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- В !ITEM=3 определяется коэффициент линейного расширения
1.0E-5

Примечание:

В модальном анализе нельзя использовать материалы со свойствами, зависящими от температуры.

Анализ теплопроводности¶

Для стержневых, плоских, объёмных и трёхмерных пластинчатых элементов

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

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

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

Параметр	Значение	Описание
`NAME`	<name>	Имя материала; соответствует MATERIAL в !SECTION
`ITEM`	<ITEMnum>	Число определяемых пользователем позиций свойств материала (всегда 3) <Density>----------плотность <Specific_heat>----удельная теплоёмкость <Conductivity>-----теплопроводность <Temperature>------температура

(Пример)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   ---　Для материала M1 определяются 3 вида значений свойств

!ITEM=1, SUBITEM=1       ---　В !ITEM=1 определяются плотность и температура (обязательно)
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       ---　В !ITEM=2 определяются удельная теплоёмкость и температура (обязательно)
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  ---　В !ITEM=3 определяются теплопроводность и температура (обязательно)
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

Для интерфейсных элементов

Определяется в заголовке !SECTION. (Данные материала не требуются.)

(Пример)

!SECTION, TYPE=INTERFACE, EGRP=GAP   ---　Определение секции
1.0, 20.15, 8.99835E-9, 8.99835E-9

В приведённом выше !SECTION определяются параметры зазора для интерфейсных элементов, принадлежащих группе с именем GAP.

1-й параметр: ширина зазора
2-й параметр: коэффициент теплопередачи через зазор
3-й параметр: коэффициент излучения зазора 1
4-й параметр: коэффициент излучения зазора 2

Справочная информация¶

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