!MATERIAL¶

Definition der physikalischen Materialeigenschaften

Wenn eine physikalische Eigenschaft temperaturabhängig ist, kann für jede zugehörige Temperatur eine Tabelle eingegeben werden.

Erste Zeile

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

Parameter
`NAME`	Materialname (erforderlich)
`ITEM`	Anzahl der Einträge für physikalische Eigenschaften (optional; bei Auslassung „1“)
`INPUT`	Externer Dateiname (optional)

Parametername	Parameterwert	Beschreibung
`NAME`	<name>	Materialname
`ITEM`	<ITEMnum>	Anzahl benutzerdefinierter Einträge für physikalische Eigenschaften
`INPUT`	<filename>	Externer Dateiname (optional); kann auch zusammen mit der 2. und den folgenden Zeilen verwendet werden

Zweite und folgende Zeilen

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

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

Wiederholen Sie die Definition bis !ITEM=<ITEMnum>.

Unterparameter (für `!ITEM`)
`SUBITEM`	Anzahl der für jeden Eintrag einer physikalischen Eigenschaft definierten Untereigenschaften
	(optional; bei Auslassung „1“)

Unterparametername	Parameterwert	Beschreibung
`SUBITEM`	<subITEMnum>	Anzahl benutzerdefinierter Untereigenschaften

【Wenn die m-te physikalische Eigenschaft temperaturabhängig ist】

Wenn die temperaturabhängige Tabelle N Einträge enthält, geben Sie sie wie folgt ein:

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

Parametername	Attribut	Beschreibung
VALmn-k	R	Wert der physikalischen Eigenschaft (temperaturabhängig)
TEMPmn	R	Zugehörige Temperatur

TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN muss erfüllt sein.

Bei einer Temperatur kleiner oder gleich TEMPm1 wird VALm1 verwendet; bei einer Temperatur größer oder gleich TEMPmN wird VALmN verwendet.

【Wenn die m-te physikalische Eigenschaft nicht temperaturabhängig ist】

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

Parametername	Attribut	Beschreibung
VALmn-k	R	Wert der physikalischen Eigenschaft (nicht temperaturabhängig)

Hinweis:

Ein Fehler tritt auf, wenn Materialnamen doppelt vorhanden sind.

Ein Fehler tritt auf, wenn das von der Option !SECTION referenzierte MATERIAL nicht definiert ist.

Wenn physikalische Eigenschaften für jedes Element mit dem Parameter MATITEM der Option !ELEMENT eingegeben werden, haben diese Werte Vorrang. In diesem Fall werden die mit der Option !MATERIAL eingegebenen Werte der physikalischen Eigenschaften nicht verwendet.

Ein Fehler tritt auf, wenn die Anzahl der Unteroptionen !ITEM=m nicht mit der durch den Parameter ITEM angegebenen Anzahl übereinstimmt oder eine Unteroption nicht definiert ist.

Die Unteroptionen !ITEM=m müssen nicht in aufsteigender Reihenfolge von m angeordnet sein.

Wenn die Unteroption SUBITEM=k und Temperaturabhängigkeit verwendet werden, erhalten ausgelassene Werte den Wert „0.0“.

Bei Verwendung der Temperaturabhängigkeit müssen die Definitionen in aufsteigender Reihenfolge der Temperatur angegeben werden.

Bei Verwendung der Temperaturabhängigkeit tritt ein Fehler auf, wenn dieselbe Temperatur zwei- oder mehrmals verwendet wird.

Beispiel

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=1 Keine Temperaturabhängigkeit
35.0
!ITEM=2
40.0, 0.0
45.0, 100.0
50.0, 200.0

!MATERIAL, NAME= COPPER         Anzahl der Einträge = 1 (Standardwert)
!ITEM=1 Keine Temperaturabhängigkeit
80.0

Fehlerhafte Beispiele

Beispiel 1【Die durch den Parameter ITEM angegebene Anzahl und die Anzahl der Unteroptionen !ITEM=m stimmen nicht überein -1】

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

Beispiel 2【Die durch den Parameter ITEM angegebene Anzahl und die Anzahl der Unteroptionen !ITEM=m stimmen nicht überein -2】

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

Elastische statische Analyse und Modalanalyse¶

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

Parametername	Parameterwert	Beschreibung
NAME	<name>	Materialname; entspricht MATERIAL in !SECTION
ITEM	<ITEMnum>	Anzahl benutzerdefinierter Einträge für physikalische Eigenschaften (1 oder mehr) <Young_modulus>-----Elastizitätsmodul (erforderlich) <Poisson_ratio>-------Poissonzahl (erforderlich) <Density>--------------Massendichte (erforderlich bei ITEMnum=2) < Expansion_coeff >--Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (bei ITEMnum=3)

(Beispiel)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- Definiert drei Arten von Eigenschaftswerten für Material M1
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- Definiert Elastizitätsmodul und Poissonzahl in !ITEM=1 (erforderlich)
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- Definiert die Massendichte in !ITEM=2 (erforderlich bei ITEM=2)
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- Definiert den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten in !ITEM=3
1.0E-5

Hinweis:

Temperaturabhängige Materialien können in der Modalanalyse nicht verwendet werden.

Wärmeleitungsanalyse¶

Für Link-, ebene, Volumen- und dreidimensionale Plattenelemente

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

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

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

Parametername	Parameterwert	Beschreibung
`NAME`	<name>	Materialname; entspricht MATERIAL in !SECTION
`ITEM`	<ITEMnum>	Anzahl benutzerdefinierter Einträge für physikalische Eigenschaften (immer 3) <Density>----------Dichte <Specific_heat>----Spezifische Wärme <Conductivity>-----Wärmeleitfähigkeit <Temperature>------Temperatur

(Beispiel)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3　　　             ---　Definiert drei Arten von Eigenschaftswerten für Material M1

!ITEM=1, SUBITEM=１　 　 ---　Definiert Dichte und Temperatur in !ITEM=1 (erforderlich)
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       ---　Definiert spezifische Wärme und Temperatur in !ITEM=2 (erforderlich)
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  ---　Definiert Wärmeleitfähigkeit und Temperatur in !ITEM=3 (erforderlich)
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

Für Interface-Elemente

Im Header !SECTION definiert. (Materialdaten sind nicht erforderlich)

(Beispiel)

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

Das obige !SECTION definiert die Spaltparameter für Elemente, die in einem Interface-Element zur Gruppe mit dem Namen GAP gehören.

1. Parameter: Spaltbreite
1. Parameter: Wärmeübergangskoeffizient des Spalts
1. Parameter: Strahlungskoeffizient des Spalts 1
1. Parameter: Strahlungskoeffizient des Spalts 2

Referenz¶

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