!MATERIAL¶

材料物性的定義

若物性具有溫度相依性，可針對各對應溫度以表格方式輸入。

第 1 行

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

參數
`NAME`	材料名稱（必須）
`ITEM`	物性項目數（可省略，省略時為「1」）
`INPUT`	外部檔案名稱（可省略）

參數名稱	參數值	內容
`NAME`	<name>	材料名稱
`ITEM`	<ITEMnum>	使用者定義的物性項目數
`INPUT`	<filename>	外部檔案名稱（可省略），也可與第 2 行以後的內容併用

第 2 行以後

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

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

以下重複定義至「!ITEM=<ITEMnum>」

子參數（針對「`!ITEM`」）
`SUBITEM`	各物性項目中定義的子物性項目數
	（可省略，省略時為「1」。）

子參數名稱	參數值	內容
`SUBITEM`	<subITEMnum>	使用者定義的子物性項目數

【第 m 個物性具有溫度相依性時】

若溫度相依表格的項目數為 N，則如下輸入：

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

變數名稱	屬性	內容
VALmn-k	R	物性值（溫度相依）
TEMPmn	R	對應溫度

必須滿足 TEMPm1 < TEMPm2 < ... < TEMPmN。

溫度低於或等於 TEMPm1 時使用 VALm1，高於或等於 TEMPmN 時使用 VALmN。

【第 m 個物性不具有溫度相依性時】

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

變數名稱	屬性	內容
VALmn-k	R	物性值（無溫度相依性）

Note:

材料名稱重複時會發生錯誤。

若未定義由「!SECTION」選項所參照的 MATERIAL，會發生錯誤。

若使用「!ELEMENT」選項的參數「MATITEM」逐元素輸入物性，則優先使用這些值。此時，不使用透過「!MATERIAL」選項輸入的物性值。

若「!ITEM=m」子選項的數量與參數「ITEM」指定的數量不一致，或存在未定義的子選項，會發生錯誤。

「!ITEM=m」子選項不必依 m 由小到大的順序排列。

使用「SUBITEM=k」子選項與溫度相依性時，省略的值為「0.0」。

使用溫度相依性時，必須依溫度由低到高的順序定義。

使用溫度相依性時，若同一溫度使用兩次以上會發生錯誤。

使用範例

!MATERIAL, NAME= STEEL, ITEM= 2
!ITEM=1 無溫度相依性
35.0
!ITEM=2
40.0, 0.0
45.0, 100.0
50.0, 200.0

!MATERIAL, NAME= COPPER         項目數＝1（預設值）
!ITEM=1 無溫度相依性
80.0

錯誤的使用範例

範例1【參數「ITEM」與「!ITEM=m」子選項的數量不一致-1】

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

範例2【參數「ITEM」與「!ITEM=m」子選項的數量不一致-2】

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

彈性靜態分析與模態分析¶

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

參數名稱	參數值	內容
NAME	<name>	材料名稱，對應 !SECTION 的 MATERIAL
ITEM	<ITEMnum>	使用者定義的物性項目數（1 以上） <Young_modulus>-----楊氏模數（必須） <Poisson_ratio>-------卜瓦松比（必須） <Density>--------------質量密度（ITEMnum=2 時必須） < Expansion_coeff >--線膨脹係數（ITEMnum=3 時）

（範例）

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3                   --- 材料名稱 M1 的材料定義 3 種物性值
!ITEM=1, SUBITEM=2       --- 在 !ITEM=1 中定義楊氏模數與卜瓦松比（必須）
4000.0, 0.3
!ITEM=2                  --- 在 !ITEM=2 中定義質量密度（ITEM=2 時必須）
8.0102E-0
!ITEM=3                  --- 在 !ITEM=3 中定義線膨脹係數
1.0E-5

Note:

模態分析中不能使用具有溫度相依性的材料。

熱傳導分析¶

對於連桿、平面、實體、三維板元素

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

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

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

參數名稱	參數值	內容
`NAME`	<name>	材料名稱，對應 !SECTION 的 MATERIAL
`ITEM`	<ITEMnum>	使用者定義的物性項目數（固定為 3） <Density>----------密度 <Specific_heat>----比熱 <Conductivity>-----熱傳導率 <Temperature>------溫度

（範例）

!MATERIAL, NAME=M1,
ITEM=3　　　             ---　材料名稱 M1 的材料定義 3 種物性值

!ITEM=1, SUBITEM=１　 　 ---　在 !ITEM=1 中定義密度與溫度（必須）
7850., 300.
7790., 500.
7700., 800.

!ITEM=2, SUBITEM=1       ---　在 !ITEM=2 中定義比熱與溫度（必須）
0.465, 300.
0.528, 500.
0.622, 800.

!ITEM=3                  ---　在 !ITEM=3 中定義熱傳導率與溫度（必須）
43., 300.
38.6, 500.
27.7, 800.

對於介面元素

在 !SECTION 標頭中定義。（不需要材料資料）

（範例）

!SECTION, TYPE=INTERFACE, EGRP=GAP　 ---　區段的定義
1.0, 20.15, 8.99835E-9, 8.99835E-9

上述 !SECTION 定義了介面元素中，屬於群組名稱 = GAP 的元素之間隙參數。

第 1 參數：間隙寬度
第 2 參數：間隙熱傳遞係數
第 3 參數：間隙輻射係數 1
第 4 參數：間隙輻射係數 2

參考¶

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