!MATERIAL¶

Definice fyzikálních vlastností materiálu

Pokud je fyzikální vlastnost závislá na teplotě, lze zadat tabulku pro jednotlivé odpovídající teploty.

První řádek

!MATERIAL, NAME=<name> [, optional parameter]

Parametr
`NAME`	Název materiálu (povinné)
`ITEM`	Počet položek fyzikálních vlastností (volitelné; při vynechání se použije „1“)
`INPUT`	Název externího souboru (volitelné)

Název parametru	Hodnota parametru	Popis
`NAME`	<name>	Název materiálu
`ITEM`	<ITEMnum>	Počet uživatelsky definovaných položek fyzikálních vlastností
`INPUT`	<filename>	Název externího souboru (volitelné); lze použít také společně s 2. a následujícími řádky

Druhý a následující řádky

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

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

Definici opakujte až po !ITEM=<ITEMnum>.

Podparametr (pro `!ITEM`)
`SUBITEM`	Počet dílčích položek vlastností definovaných pro každou položku fyzikální vlastnosti
	(volitelné; při vynechání se použije „1“)

Název podparametru	Hodnota parametru	Popis
`SUBITEM`	<subITEMnum>	Počet uživatelsky definovaných dílčích položek vlastností

【Je-li m-tá fyzikální vlastnost závislá na teplotě】

Je-li počet položek v tabulce teplotní závislosti N, zadejte je následovně:

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

Název parametru	Atribut	Popis
VALmn-k	R	Hodnota fyzikální vlastnosti (závislá na teplotě)
TEMPmn	R	Odpovídající teplota

Musí platit TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN.

Je-li teplota menší nebo rovna TEMPm1, použije se VALm1; je-li větší nebo rovna TEMPmN, použije se VALmN.

【Není-li m-tá fyzikální vlastnost závislá na teplotě】

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

Název parametru	Atribut	Popis
VALmn-k	R	Hodnota fyzikální vlastnosti (nezávislá na teplotě)

Note:

Při duplicitních názvech materiálů dojde k chybě.

Pokud volba !SECTION odkazuje na nedefinovaný MATERIAL, dojde k chybě.

Pokud jsou fyzikální vlastnosti zadány pro jednotlivé prvky pomocí volby !ELEMENT a parametru MATITEM, mají tyto hodnoty přednost. V takovém případě se hodnoty fyzikálních vlastností zadané pomocí volby !MATERIAL nepoužijí.

Pokud počet podvoleb !ITEM=m neodpovídá počtu zadanému parametrem ITEM nebo některá podvolba není definována, dojde k chybě.

Podvolby !ITEM=m nemusí být seřazeny podle rostoucí hodnoty m.

Při použití podvolby SUBITEM=k a teplotní závislosti se vynechané hodnoty nastaví na „0.0“.

Při použití teplotní závislosti musí být definice zadány ve vzestupném pořadí teploty.

Při použití teplotní závislosti dojde k chybě, pokud je tatáž teplota použita dvakrát nebo vícekrát.

Příklad

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=1 Bez teplotní závislosti
35.0
!ITEM=2
40.0, 0.0
45.0, 100.0
50.0, 200.0

!MATERIAL, NAME= COPPER         Počet položek = 1 (výchozí hodnota)
!ITEM=1 Bez teplotní závislosti
80.0

Nesprávné příklady

Příklad 1【Počet zadaný parametrem ITEM a počet podvoleb !ITEM=m si neodpovídají -1】

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

Příklad 2【Počet zadaný parametrem ITEM a počet podvoleb !ITEM=m si neodpovídají -2】

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

Elastická statická analýza a modální analýza¶

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

Název parametru	Hodnota parametru	Popis
NAME	<name>	Název materiálu; odpovídá MATERIAL v !SECTION
ITEM	<ITEMnum>	Počet uživatelsky definovaných položek fyzikálních vlastností (1 nebo více) <Young_modulus>-----Youngův modul (povinné) <Poisson_ratio>-------Poissonovo číslo (povinné) <Density>--------------Hustota (povinné při ITEMnum=2) < Expansion_coeff >--Součinitel lineární teplotní roztažnosti (při ITEMnum=3)

(Příklad)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- Definuje tři typy hodnot vlastností pro materiál M1
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- Definuje Youngův modul a Poissonovo číslo v !ITEM=1 (povinné)
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- Definuje hustotu v !ITEM=2 (povinné při ITEM=2)
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- Definuje součinitel lineární teplotní roztažnosti v !ITEM=3
1.0E-5

Note:

Materiály závislé na teplotě nelze použít v modální analýze.

Analýza vedení tepla¶

Pro spojovací, rovinné, objemové a trojrozměrné deskové prvky

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

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

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

Název parametru	Hodnota parametru	Popis
`NAME`	<name>	Název materiálu; odpovídá MATERIAL v !SECTION
`ITEM`	<ITEMnum>	Počet uživatelsky definovaných položek fyzikálních vlastností (vždy 3) <Density>----------Hustota <Specific_heat>----Měrná tepelná kapacita <Conductivity>-----Tepelná vodivost <Temperature>------Teplota

(Příklad)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3　　　             ---　Definuje tři typy hodnot vlastností pro materiál M1

!ITEM=1, SUBITEM=１　 　 ---　Definuje hustotu a teplotu v !ITEM=1 (povinné)
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       ---　Definuje měrnou tepelnou kapacitu a teplotu v !ITEM=2 (povinné)
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  ---　Definuje tepelnou vodivost a teplotu v !ITEM=3 (povinné)
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

Pro prvky rozhraní

Definuje se v hlavičce !SECTION. (Materiálová data nejsou nutná)

(Příklad)

!SECTION, TYPE=INTERFACE, EGRP=GAP　 ---　Definice průřezu
1.0, 20.15, 8.99835E-9, 8.99835E-9

Výše uvedené !SECTION definuje parametry mezery pro prvky náležející do skupiny GAP v prvku rozhraní.

1. parametr: Šířka mezery
1. parametr: Součinitel přestupu tepla mezerou
1. parametr: Součinitel sálání mezery 1
1. parametr: Součinitel sálání mezery 2

Reference¶

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