!MATERIAL¶

Визначення властивостей матеріалу

Якщо властивості матеріалу залежать від температури, їх можна вводити у вигляді таблиці для відповідних температур.

1-й рядок

!MATERIAL, NAME=<name> [, необов’язковий параметр]

Параметр
`NAME`	Назва матеріалу (обов’язково)
`ITEM`	Кількість елементів властивостей матеріалу (необов’язково; якщо не задано, за замовчуванням "1")
`INPUT`	Ім’я зовнішнього файла (необов’язково)

Назва параметра	Значення параметра	Опис
`NAME`	<name>	Назва матеріалу
`ITEM`	<ITEMnum>	Кількість визначених користувачем елементів властивостей матеріалу
`INPUT`	<filename>	Ім’я зовнішнього файла (необов’язково); також може використовуватися разом із 2-м і наступними рядками

2-й і наступні рядки

(2-й рядок) !ITEM=1, SUBITEM=<k>
(3-й рядок) VAL1-1-1, VAL1-1-2, … VAL1-1-k, TEMP1-1
(4-й рядок) VAL1-2-1, VAL1-2-2, … VAL1-2-k, TEMP1-2
…

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

Повторіть визначення до !ITEM=<ITEMnum>

Підпараметр (для `!ITEM`)
`SUBITEM`	Кількість елементів підвластивостей, визначених для кожного елемента властивості матеріалу
	(необов’язково; якщо не задано, за замовчуванням "1")

Назва підпараметра	Значення параметра	Опис
`SUBITEM`	<subITEMnum>	Кількість визначених користувачем елементів підвластивостей

[Коли m-та властивість матеріалу залежить від температури]

Якщо температурно-залежна таблиця містить N записів, введіть їх так:

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

Назва змінної	Атрибут	Опис
VALmn-k	R	Значення властивості матеріалу (температурно-залежне)
TEMPmn	R	Відповідна температура

Має виконуватися TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN.

VALm1 використовується, коли температура дорівнює TEMPm1 або нижча, а VALmN — коли температура дорівнює TEMPmN або вища.

[Коли m-та властивість матеріалу не залежить від температури]

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

Назва змінної	Атрибут	Опис
VALmn-k	R	Значення властивості матеріалу (не залежить від температури)

Примітка:

Якщо назви матеріалів дублюються, виникає помилка.

Якщо параметр !SECTION посилається на невизначений MATERIAL, виникає помилка.

Якщо в параметрі !ELEMENT властивості матеріалу для кожного елемента введено за допомогою параметра MATITEM, ці значення мають пріоритет. У такому разі значення властивостей матеріалу, введені за допомогою !MATERIAL, не використовуються.

Якщо кількість підпараметрів !ITEM=m не відповідає параметру ITEM або підпараметр не визначено, виникає помилка.

Підпараметри !ITEM=m не обов’язково розташовувати за зростанням m.

Якщо використовується підпараметр SUBITEM=k і температурна залежність, пропущеним значенням надається "0.0".

Якщо використовується температурна залежність, визначення мають бути задані в порядку зростання температури.

Якщо використовується температурна залежність і одна й та сама температура задана два або більше разів, виникає помилка.

Приклад

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

!MATERIAL, NAME= COPPER         Кількість елементів = 1 (значення за замовчуванням)
!ITEM=1 Без температурної залежності
80.0

Приклади неправильного використання

Приклад 1 [Кількість параметрів ITEM і підпараметрів !ITEM=m не відповідає одна одній -1]

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

Приклад 2 [Кількість параметрів ITEM і підпараметрів !ITEM=m не відповідає одна одній -2]

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

Лінійний статичний і модальний аналіз¶

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

Назва параметра	Значення параметра	Опис
NAME	<name>	Назва матеріалу; відповідає MATERIAL у !SECTION
ITEM	<ITEMnum>	Кількість визначених користувачем елементів властивостей матеріалу (1 або більше) <Young_modulus>-----Модуль Юнга (обов’язково) <Poisson_ratio>-------Коефіцієнт Пуассона (обов’язково) <Density>--------------Масова густина (обов’язково, коли ITEMnum=2) < Expansion_coeff >--Коефіцієнт лінійного розширення (коли ITEMnum=3)

(Приклад)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- Визначає три типи значень властивостей для матеріалу M1
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- !ITEM=1 визначає модуль Юнга та коефіцієнт Пуассона (обов’язково)
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- !ITEM=2 визначає масову густину (обов’язково, коли ITEM=2)
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- !ITEM=3 визначає коефіцієнт лінійного розширення
1.0E-5

Примітка:

Температурно-залежні матеріали не можна використовувати в модальному аналізі.

Аналіз теплопровідності¶

Для стрижневих, плоских, об’ємних і тривимірних пластинчастих елементів

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

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

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

Назва параметра	Значення параметра	Опис
`NAME`	<name>	Назва матеріалу; відповідає MATERIAL у !SECTION
`ITEM`	<ITEMnum>	Кількість визначених користувачем елементів властивостей матеріалу (завжди 3) <Density>----------Густина <Specific_heat>----Питома теплоємність <Conductivity>-----Теплопровідність <Temperature>------Температура

(Приклад)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3　　　             ---　Визначає три типи значень властивостей для матеріалу M1

!ITEM=1, SUBITEM=1　 　 ---　!ITEM=1 визначає густину та температуру (обов’язково)
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       ---　!ITEM=2 визначає питому теплоємність і температуру (обов’язково)
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  ---　!ITEM=3 визначає теплопровідність і температуру (обов’язково)
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

Для інтерфейсних елементів

Визначте це в заголовку !SECTION. (Дані матеріалу не потрібні.)

(Приклад)

!SECTION, TYPE=INTERFACE, EGRP=GAP　 ---　Визначення секції
1.0, 20.15, 8.99835E-9, 8.99835E-9

Наведений вище !SECTION визначає параметри зазору для інтерфейсних елементів, що належать до групи name=GAP.

1-й параметр: ширина зазору
2-й параметр: коефіцієнт теплопередачі через зазор
3-й параметр: коефіцієнт випромінювання зазору 1
4-й параметр: коефіцієнт випромінювання зазору 2

Довідкова інформація¶

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