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!MATERIAL

Définition des propriétés physiques du matériau

Si une propriété physique dépend de la température, une saisie sous forme de tableau est possible pour chaque température correspondante.

1re ligne

!MATERIAL, NAME=<name> [, optional parameter]
Paramètre
NAME Nom du matériau (obligatoire)
ITEM Nombre d’éléments de propriétés physiques (facultatif ; vaut "1" s’il est omis)
INPUT Nom du fichier externe (facultatif)
Nom du paramètre Valeur du paramètre Description
NAME <name> Nom du matériau
ITEM <ITEMnum> Nombre d’éléments de propriétés physiques définis par l’utilisateur
INPUT <filename> Nom du fichier externe (facultatif) ; peut également être utilisé avec la 2e ligne et les suivantes

2e ligne et suivantes

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

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

Répéter la définition jusqu’à !ITEM=<ITEMnum>.
Sous-paramètre (pour !ITEM)
SUBITEM Nombre de sous-éléments de propriété définis pour chaque élément de propriété physique
(facultatif ; vaut "1" s’il est omis)
Nom du sous-paramètre Valeur du paramètre Description
SUBITEM <subITEMnum> Nombre de sous-éléments de propriété définis par l’utilisateur

【Lorsque la m-ième propriété physique dépend de la température】

Si le tableau de dépendance à la température comporte N entrées, saisissez-les comme suit :

!ITEM=m, SUBITEM=k
VALm1-1, ..., VALm1-k, TEMPm1
VALm2-1, ..., VALm2-k, TEMPm2
...
VALmN-1, ..., VALmN-k, TEMPm-N
Nom du paramètre Attribut Description
VALmn-k R Valeur de propriété physique (dépendante de la température)
TEMPmn R Température correspondante

La relation TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN doit être respectée.

Lorsque la température est inférieure ou égale à TEMPm1, VALm1 est utilisé ; lorsqu’elle est supérieure ou égale à TEMPmN, VALmN est utilisé.

【Lorsque la m-ième propriété physique ne dépend pas de la température】

!ITEM=m, SUBITEM=k
VALm1-1, ..., VALm1-k
VALm2-1, ..., VALm2-k
...
VALmN-1, ..., VALmN-k
Nom du paramètre Attribut Description
VALmn-k R Valeur de propriété physique (indépendante de la température)

Remarque :

  • Une erreur se produit si des noms de matériau sont dupliqués.
  • Une erreur se produit si le MATERIAL référencé par l’option !SECTION n’est pas défini.
  • Si des propriétés physiques sont saisies pour chaque élément au moyen du paramètre MATITEM de l’option !ELEMENT, ces valeurs sont prioritaires. Dans ce cas, les valeurs de propriétés physiques saisies avec l’option !MATERIAL ne sont pas utilisées.
  • Une erreur se produit si le nombre de sous-options !ITEM=m ne correspond pas au nombre spécifié par le paramètre ITEM, ou si une sous-option n’est pas définie.
  • Les sous-options !ITEM=m n’ont pas besoin d’être ordonnées par valeurs croissantes de m.
  • Lorsque la sous-option SUBITEM=k et la dépendance à la température sont utilisées, les valeurs omises prennent la valeur "0.0".
  • Lorsque la dépendance à la température est utilisée, les définitions doivent être données par ordre croissant de température.
  • Lorsque la dépendance à la température est utilisée, une erreur se produit si une même température est utilisée deux fois ou plus.

Exemple

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=1 Sans dépendance à la température
35.0
!ITEM=2
40.0, 0.0
45.0, 100.0
50.0, 200.0

!MATERIAL, NAME= COPPER         Nombre d’éléments = 1 (valeur par défaut)
!ITEM=1 Sans dépendance à la température
80.0

Exemples incorrects

Exemple 1【Le nombre spécifié par le paramètre ITEM et le nombre de sous-options !ITEM=m ne correspondent pas -1】

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

Exemple 2【Le nombre spécifié par le paramètre ITEM et le nombre de sous-options !ITEM=m ne correspondent pas -2】

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

Analyse statique élastique et analyse modale

!MATERIAL, NAME=<name>, ITEM=<ITEMnum>
!ITEM=1, SUBITEM=2
<Young_modulus>, <Poisson_ratio>
!ITEM=2
<Density>
!ITEM=3
<Expansion_coeff>
Nom du paramètre Valeur du paramètre Description
NAME <name> Nom du matériau ; correspond à MATERIAL dans !SECTION
ITEM <ITEMnum> Nombre d’éléments de propriétés physiques définis par l’utilisateur (1 ou plus)
<Young_modulus>-----Module de Young (obligatoire)
<Poisson_ratio>-------Coefficient de Poisson (obligatoire)
<Masse volumique>--------------Masse volumique (obligatoire lorsque ITEMnum=2)
< Expansion_coeff >--Coefficient de dilatation thermique linéaire (lorsque ITEMnum=3)

(Exemple)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- Définit trois types de valeurs de propriétés pour le matériau M1
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- Définit le module de Young et le coefficient de Poisson dans !ITEM=1 (obligatoire)
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- Définit la masse volumique dans !ITEM=2 (obligatoire lorsque ITEM=2)
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- Définit le coefficient de dilatation thermique linéaire dans !ITEM=3
1.0E-5

Remarque :

  • Les matériaux dépendant de la température ne peuvent pas être utilisés en analyse modale.

Analyse de conduction thermique

Pour les éléments de liaison, plans, volumiques et plaques tridimensionnelles

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

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

!ITEM=3, SUBITEM=2
<Conductivity>, <Temperature>
Nom du paramètre Valeur du paramètre Description
NAME <name> Nom du matériau ; correspond à MATERIAL dans !SECTION
ITEM <ITEMnum> Nombre d’éléments de propriétés physiques définis par l’utilisateur (toujours 3)
<Masse volumique>----------Masse volumique
<Specific_heat>----Chaleur spécifique
<Conductivity>-----Conductivité thermique
<Température>------Température

(Exemple)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                --- Définit trois types de valeurs de propriétés pour le matériau M1

!ITEM=1, SUBITEM=1    --- Définit la masse volumique et la température dans !ITEM=1 (obligatoire)
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       --- Définit la chaleur spécifique et la température dans !ITEM=2 (obligatoire)
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  --- Définit la conductivité thermique et la température dans !ITEM=3 (obligatoire)
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

Pour les éléments d’interface

Défini dans l’en-tête !SECTION. (Les données de matériau ne sont pas nécessaires)

(Exemple)

!SECTION, TYPE=INTERFACE, EGRP=GAP  --- Définition de section
1.0, 20.15, 8.99835E-9, 8.99835E-9

Le !SECTION ci-dessus définit les paramètres d’intervalle pour les éléments appartenant au groupe nommé GAP dans un élément d’interface.

  • 1er paramètre : largeur de l’intervalle
  • 2e paramètre : coefficient de transfert thermique de l’intervalle
  • 3e paramètre : coefficient de rayonnement de l’intervalle 1
  • 4e paramètre : coefficient de rayonnement de l’intervalle 2

Référence

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