Ana içeriğe geç

!MATERIAL

Malzeme fiziksel özelliklerinin tanımı

Bir fiziksel özellik sıcaklığa bağlıysa, karşılık gelen her sıcaklık için tablo girişi yapılabilir.

Satır 1

!MATERIAL, NAME=<name> [, optional parameter]
Parametre
NAME Malzeme adı (gerekli)
ITEM Fiziksel özellik öğelerinin sayısı (isteğe bağlı; atlanırsa "1" olur)
INPUT Harici dosya adı (isteğe bağlı)
Parametre Adı Parametre Değeri Açıklama
NAME <name> Malzeme adı
ITEM <ITEMnum> Kullanıcı tanımlı fiziksel özellik öğelerinin sayısı
INPUT <filename> Harici dosya adı (isteğe bağlı); 2. ve sonraki satırlarla birlikte de kullanılabilir

Satır 2 ve sonrası

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

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

Tanımı !ITEM=<ITEMnum> değerine kadar yineleyin.
Alt parametre (!ITEM için)
SUBITEM Her fiziksel özellik öğesi için tanımlanan alt özellik öğelerinin sayısı
(isteğe bağlı; atlanırsa "1" olur)
Alt Parametre Adı Parametre Değeri Açıklama
SUBITEM <subITEMnum> Kullanıcı tanımlı alt fiziksel özellik öğelerinin sayısı

【m. fiziksel özellik sıcaklığa bağlı olduğunda】

Sıcaklığa bağlı tablodaki giriş sayısı N ise, bunları aşağıdaki gibi girin:

!ITEM=m, SUBITEM=k
VALm1-1, ..., VALm1-k, TEMPm1
VALm2-1, ..., VALm2-k, TEMPm2
...
VALmN-1, ..., VALmN-k, TEMPm-N
Parametre Adı Öznitelik Açıklama
VALmn-k R Fiziksel özellik değeri (sıcaklığa bağlı)
TEMPmn R Karşılık gelen sıcaklık

TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN koşulu sağlanmalıdır.

Sıcaklık TEMPm1 değerinde veya altındaysa VALm1; TEMPmN değerinde veya üstündeyse VALmN kullanılır.

【m. fiziksel özellik sıcaklığa bağlı olmadığında】

!ITEM=m, SUBITEM=k
VALm1-1, ..., VALm1-k
VALm2-1, ..., VALm2-k
...
VALmN-1, ..., VALmN-k
Parametre Adı Öznitelik Açıklama
VALmn-k R Fiziksel özellik değeri (sıcaklığa bağlı değil)

Not:

  • Malzeme adları yinelenirse hata oluşur.
  • !SECTION seçeneğinin başvurduğu MATERIAL tanımlanmamışsa hata oluşur.
  • Fiziksel özellikler !ELEMENT seçeneğinin MATITEM parametresi kullanılarak her eleman için girilirse bu değerler önceliklidir. Bu durumda !MATERIAL seçeneği kullanılarak girilen fiziksel özellik değerleri kullanılmaz.
  • !ITEM=m alt seçeneklerinin sayısı ITEM parametresiyle belirtilen sayıyla tutarsızsa veya herhangi bir alt seçenek tanımsızsa hata oluşur.
  • !ITEM=m alt seçeneklerinin artan m sırasına göre dizilmesi gerekmez.
  • SUBITEM=k alt seçeneği ve sıcaklığa bağlılık kullanıldığında, atlanan değerler "0.0" olur.
  • Sıcaklığa bağlılık kullanıldığında tanımlar sıcaklık artış sırasıyla verilmelidir.
  • Sıcaklığa bağlılık kullanıldığında aynı sıcaklık iki veya daha fazla kez kullanılırsa hata oluşur.

Örnek

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=1 Sıcaklığa bağlı değil
35.0
!ITEM=2
40.0, 0.0
45.0, 100.0
50.0, 200.0

!MATERIAL, NAME= COPPER         Öğe sayısı = 1 (varsayılan değer)
!ITEM=1 Sıcaklığa bağlı değil
80.0

Hatalı örnekler

Örnek 1【ITEM parametresiyle belirtilen sayı ile !ITEM=m alt seçeneklerinin sayısı tutarsız -1】

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

Örnek 2【ITEM parametresiyle belirtilen sayı ile !ITEM=m alt seçeneklerinin sayısı tutarsız -2】

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

Elastik Statik Analiz ve Modal Analiz

!MATERIAL, NAME=<name>, ITEM=<ITEMnum>
!ITEM=1, SUBITEM=2
<Young_modulus>, <Poisson_ratio>
!ITEM=2
<Density>
!ITEM=3
<Expansion_coeff>
Parametre Adı Parametre Değeri Açıklama
NAME <name> Malzeme adı; !SECTION içindeki MATERIAL ile karşılık gelir
ITEM <ITEMnum> Kullanıcı tanımlı fiziksel özellik öğelerinin sayısı (1 veya daha fazla)
<Young_modulus>-----Young modülü (gerekli)
<Poisson_ratio>-------Poisson oranı (gerekli)
<Density>--------------Kütle yoğunluğu (ITEMnum=2 olduğunda gerekli)
< Expansion_coeff >--Doğrusal ısıl genleşme katsayısı (ITEMnum=3 olduğunda)

(Örnek)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- M1 malzemesi için üç tür özellik değeri tanımlar
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- !ITEM=1 içinde Young modülünü ve Poisson oranını tanımlar (gerekli)
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- !ITEM=2 içinde kütle yoğunluğunu tanımlar (ITEM=2 olduğunda gerekli)
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- !ITEM=3 içinde doğrusal ısıl genleşme katsayısını tanımlar
1.0E-5

Not:

  • Sıcaklığa bağlı malzemeler modal analizde kullanılamaz.

Isı İletimi Analizi

Link, plane, solid ve üç boyutlu plate elemanlar için

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

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

!ITEM=3, SUBITEM=2
<Conductivity>, <Temperature>
Parametre Adı Parametre Değeri Açıklama
NAME <name> Malzeme adı; !SECTION içindeki MATERIAL ile karşılık gelir
ITEM <ITEMnum> Kullanıcı tanımlı fiziksel özellik öğelerinin sayısı (her zaman 3)
<Density>----------Yoğunluk
<Specific_heat>----Özgül ısı
<Conductivity>-----Isıl iletkenlik
<Temperature>------Sıcaklık

(Örnek)

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                --- M1 malzemesi için üç tür özellik değeri tanımlar

!ITEM=1, SUBITEM=1    --- !ITEM=1 içinde yoğunluk ve sıcaklığı tanımlar (gerekli)
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       --- !ITEM=2 içinde özgül ısı ve sıcaklığı tanımlar (gerekli)
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  --- !ITEM=3 içinde ısıl iletkenlik ve sıcaklığı tanımlar (gerekli)
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

Interface elemanlar için

!SECTION başlığında tanımlanır. (Malzeme verisi gerekli değildir)

(Örnek)

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

Yukarıdaki !SECTION, bir interface elemanda GAP adlı gruba ait elemanların boşluk parametrelerini tanımlar.

    1. parametre: Boşluk genişliği
    1. parametre: Boşluk ısı geçiş katsayısı
    1. parametre: Boşluk radyasyon katsayısı 1
    1. parametre: Boşluk radyasyon katsayısı 2

Referans

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