MAT4

バルクデータエントリ一定の温度材料特性（熱伝導、密度、および発熱）を定義します。

フォーマット

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
MAT4	`MID`	`K`	`CP`	`RHO`	`H`		`HGEN`
	`DARCY`	`KAPPA`	`MU`	`K`	`CP`	`RHO`

例

(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)
MAT4	24	200		2e5

定義

フィールド	内容	SI単位の例
`MID`	固有の材料ID。整数この材料の識別番号を指定します。 <文字列> この材料エントリのユーザー定義の文字列ラベルを指定します。 2 デフォルトなし（整数 > 0、または<文字列>）
`K`	熱伝導率。デフォルト = 0.0（実数 ≥ 0.0）
`CP`	単位質量あたりの熱容量（比熱）。 4 （実数 ≥ 0.0、または空白）
`RHO`	密度。 4 デフォルト = 1.0 （実数 > 0.0）
`H`	自然対流熱伝達係数。デフォルト = 0.0（実数）
`HGEN`	QVOLエントリで使用される熱生成機能。`HGEN`は`QVOL`で使用されるスケールファクターです。 `HGEN`はスケールファクターで、`QVOL`は単位体積あたりの生成されるパワー、`P`_in = 体積 * `HGEN` * `QVOL`です。デフォルト = 1.0（実数 ≥ 0.0）
`DARCY`	ダルシーフロー解析で次に続く流体材料プロパティを示すフラグ。 5
`KAPPA`	流体透過性。デフォルトなし（実数）
`MU`	流体の動的粘性。デフォルトなし（実数）
`K`	流体の熱伝導率。デフォルト = 0.0（実数 ≥ 0.0）
`CP`	流体の単位質量あたりの熱容量（比熱）。デフォルト = 0.0（実数 ≥ 0.0または空白）
`RHO`	流体の密度。デフォルト = 0.0（実数 ≥ 0.0）

材料識別番号 / 文字列は、構造材料特性定義（MAT1、MAT2、MAT8、MAT9、またはMGASK）と共有することができますが、他の温度材料特性定義（MAT4またはMAT5）を含めた中では固有である必要があります。
文字列のラベルを使用すると、他のカードによって参照されている場合などに材料を視覚的に識別しやすくなります（例：プロパティのMIDフィールド）。詳細については、Bulk Data Input File内の文字列ラベルベースの入力ファイルをご参照ください。
MAT4では、伝導要素の材料特性を指定することができます。また、MAT4では自然対流の熱伝達係数も提供します（CONV）。
熱容量（CP）は単位質量あたりで定義されます。これに密度（RHO）を掛けて、非定常熱伝導解析で熱容量マトリックスを計算します。RHOがMAT4エントリで定義されない場合、MIDが合致する構造材料エントリからの正の密度が使用されます。MAT4が合致する構造材料を擁さない場合は、デフォルト値である1.0が用いられます。
ダルシーフロー解析では、多孔質媒体を通過する流体の流れが計算されます。媒体の多孔性は、KAPPAとMUを介して特性化することができます。OptiStructでは、ダルシーフローを使用して、強制対流熱伝導解析と対流トポロジー最適化の流体流れが決定されます。
- ダルシーフローは、現時点で、定常熱伝導解析でのみサポートされます。
- ダルシーフローは、定常熱伝導解析を介したトポロジー最適化でサポートされます。
- 純粋な解析では、モデル内に流体領域と構造領域が別々に設けられます。流体領域はDARCY継続行を含むMAT4エントリを使用して定義できます（解析では、1行目のK、CP、RHOなどの構造熱材料プロパティが、DARCY継続行を含むMAT4エントリで定義されている場合でも、これらは使用されません）。構造専用領域は、DARCY継続行のないMAT4エントリを使用して定義されます。
- ダルシー流速は次の式で計算されます：(1)
  $u = - \frac{κ}{μ} \nabla p = - \frac{κ}{μ} B p^{e}$
  ここで、
  
  $u$
  
  流速ベクトル。デフォルトで流れ解析サブケースから出力される基本量（VELOCITY入出力エントリを介して制御可能）。
  
  $κ$
  
  KAPPAフィールドを介して指定される流体透過性。
  
  $μ$
  
  MUフィールドを介して指定される流体の動的粘性。
  
  $\nabla p$
  
  圧力差。
  
  $B$
  
  要素内の形状関数の導関数。
  
  $p^{e}$
  
  要素内の圧力ベクトル。個別のスカラー節点圧力出力は、デフォルトでオフになっており、PRESSUREを使用してアクティブにできます。入出力エントリは流れ解析サブケースで指定されます。
- $\frac{κ}{μ}$ は、流体の多孔質媒体への浸透しやすさの推定です。完全ソリッド要素として定義された領域（DARCY継続行のないMAT4エントリ）では、すべての流体のMAT4エントリの中で最低の $\frac{κ}{μ}$ が10^-9で乗算されて使用されます。
- 最適化のために、トポロジー設計空間では、流体熱材料プロパティと構造熱材料プロパティの両方を同じMAT4エントリで定義する必要があります。
- 詳細および流れ解析での節点圧力の計算方法については、ユーザーズガイドのDarcy Flow Analysisをご参照ください。
CAFLUIDエントリに基づく1D流体流れを介した熱伝導は、MAT4エントリを使用してサポートされます。PAFLUIDエントリのMIDフィールドを使用して、MAT4エントリを参照し、流体材料プロパティを定義できます。
HyperMeshでは、このカードは材料として表されます。

MAT4

フォーマット

例

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