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!MATERIAL

Definizione delle proprietà fisiche del materiale

Se una proprietà fisica dipende dalla temperatura, è possibile immettere una tabella per ciascuna temperatura corrispondente.

1ª riga

!MATERIAL, NAME=<name> [, optional parameter]
Parametro
NAME Nome del materiale (obbligatorio)
ITEM Numero di proprietà fisiche (opzionale; diventa "1" se omesso)
INPUT Nome del file esterno (opzionale)
Nome parametro Valore parametro Descrizione
NAME <name> Nome del materiale
ITEM <ITEMnum> Numero di proprietà fisiche definite dall'utente
INPUT <filename> Nome del file esterno (opzionale); può essere usato anche insieme alla 2ª riga e alle righe successive

2ª riga e successive

(2ª riga) !ITEM=1, SUBITEM=<k>
(3ª riga) VAL1-1-1, VAL1-1-2, … VAL1-1-k, TEMP1-1
(4ª riga) VAL1-2-1，VAL1-2-2, … VAL1-2-k, TEMP1-2
・・

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

Ripetere la definizione fino a !ITEM=<ITEMnum>.
Sottoparametro (per !ITEM)
SUBITEM Numero di sotto-proprietà definite per ciascuna proprietà fisica
(opzionale; diventa "1" se omesso)
Nome sottoparametro Valore parametro Descrizione
SUBITEM <subITEMnum> Numero di sotto-proprietà definite dall'utente

【Quando la m-esima proprietà fisica dipende dalla temperatura】

Se il numero di voci nella tabella dipendente dalla temperatura è N, immetterle come segue:

!ITEM=m, SUBITEM=k
VALm1-1, ..., VALm1-k, TEMPm1
VALm2-1, ..., VALm2-k, TEMPm2
...
VALmN-1, ..., VALmN-k, TEMPm-N
Nome parametro Attributo Descrizione
VALmn-k R Valore della proprietà fisica (dipendente dalla temperatura)
TEMPmn R Temperatura corrispondente

Deve valere TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN.

Quando la temperatura è minore o uguale a TEMPm1 viene utilizzato VALm1; quando è maggiore o uguale a TEMPmN viene utilizzato VALmN.

【Quando la m-esima proprietà fisica non dipende dalla temperatura】

!ITEM=m, SUBITEM=k
VALm1-1, ..., VALm1-k
VALm2-1, ..., VALm2-k
...
VALmN-1, ..., VALmN-k
Nome parametro Attributo Descrizione
VALmn-k R Valore della proprietà fisica (non dipendente dalla temperatura)

Nota:

  • Si verifica un errore se i nomi dei materiali sono duplicati.
  • Si verifica un errore se il MATERIAL referenziato dall'opzione !SECTION non è definito.
  • Se le proprietà fisiche vengono immesse per ciascun elemento mediante il parametro MATITEM dell'opzione !ELEMENT, tali valori hanno la precedenza. In questo caso, i valori delle proprietà fisiche immessi mediante l'opzione !MATERIAL non vengono utilizzati.
  • Si verifica un errore se il numero di sotto-opzioni !ITEM=m non coincide con il numero specificato dal parametro ITEM, oppure se una sotto-opzione non è definita.
  • Le sotto-opzioni !ITEM=m non devono necessariamente essere ordinate per valori crescenti di m.
  • Quando si utilizzano la sotto-opzione SUBITEM=k e la dipendenza dalla temperatura, i valori omessi diventano "0.0".
  • Quando si utilizza la dipendenza dalla temperatura, le definizioni devono essere fornite in ordine crescente di temperatura.
  • Quando si utilizza la dipendenza dalla temperatura, si verifica un errore se la stessa temperatura viene utilizzata due o più volte.

Esempio

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=1 Nessuna dipendenza dalla temperatura
35.0
!ITEM=2
40.0, 0.0
45.0, 100.0
50.0, 200.0

!MATERIAL, NAME= COPPER         Numero di elementi = 1 (valore predefinito)
!ITEM=1 Nessuna dipendenza dalla temperatura
80.0

Esempi errati

Esempio 1【Il numero specificato dal parametro ITEM e il numero di sotto-opzioni !ITEM=m non coincidono -1】

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

Esempio 2【Il numero specificato dal parametro ITEM e il numero di sotto-opzioni !ITEM=m non coincidono -2】

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

Analisi statica elastica e analisi modale

!MATERIAL, NAME=<name>, ITEM=<ITEMnum>
!ITEM=1, SUBITEM=2
<Young_modulus>, <Poisson_ratio>
!ITEM=2
<Density>
!ITEM=3
<Expansion_coeff>
Nome parametro Valore parametro Descrizione
NAME <name> Nome del materiale; corrisponde a MATERIAL in !SECTION
ITEM <ITEMnum> Numero di proprietà fisiche definite dall'utente (1 o più)
<Young_modulus>-----Modulo di Young (obbligatorio)
<Poisson_ratio>-------Coefficiente di Poisson (obbligatorio)
<Density>--------------Densità di massa (obbligatoria quando ITEMnum=2)
< Expansion_coeff >--Coefficiente di dilatazione termica lineare (quando ITEMnum=3)

(Esempio)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- Definisce tre tipi di valori delle proprietà per il materiale M1
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- Definisce il modulo di Young e il coefficiente di Poisson in !ITEM=1 (obbligatorio)
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- Definisce la densità di massa in !ITEM=2 (obbligatorio quando ITEM=2)
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- Definisce il coefficiente di dilatazione termica lineare in !ITEM=3
1.0E-5

Nota:

  • I materiali dipendenti dalla temperatura non possono essere utilizzati nell'analisi modale.

Analisi di conduzione termica

Per elementi link, piani, solidi e piastra tridimensionali

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

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

!ITEM=3, SUBITEM=2
<Conductivity>, <Temperature>
Nome parametro Valore parametro Descrizione
NAME <name> Nome del materiale; corrisponde a MATERIAL in !SECTION
ITEM <ITEMnum> Numero di proprietà fisiche definite dall'utente (sempre 3)
<Density>----------Densità
<Specific_heat>----Calore specifico
<Conductivity>-----Conducibilità termica
<Temperature>------Temperatura

(Esempio)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3　　　             ---　Definisce tre tipi di valori delle proprietà per il materiale M1

!ITEM=1, SUBITEM=１　 　 ---　Definisce densità e temperatura in !ITEM=1 (obbligatorio)
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       ---　Definisce calore specifico e temperatura in !ITEM=2 (obbligatorio)
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  ---　Definisce conducibilità termica e temperatura in !ITEM=3 (obbligatorio)
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

Per elementi di interfaccia

Definiti nell'intestazione !SECTION. (I dati del materiale non sono richiesti)

(Esempio)

!SECTION, TYPE=INTERFACE, EGRP=GAP　 ---　Definizione della sezione
1.0, 20.15, 8.99835E-9, 8.99835E-9

Il !SECTION sopra riportato definisce i parametri del gap per gli elementi appartenenti al gruppo denominato GAP in un elemento di interfaccia.

  • 1° parametro: Ampiezza del gap
  • 2° parametro: Coefficiente di trasmissione termica del gap
  • 3° parametro: Coefficiente di irraggiamento del gap 1
  • 4° parametro: Coefficiente di irraggiamento del gap 2

Riferimento

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