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MAT1

Properties2
tagsnastran, bulk-data, material, isotropic
aliasesIsotropic Material, Isotropic Material Property Definition, MAT1

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MAT1 — 선형 등방성(isotropic) 재료 물성을 정의하는 Bulk Data entry

MAT1 은 선형 등방성 재료의 물성을 정의하는 Bulk Data entry 이다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2007].

정의·용도

MAT1 entry 는 선형 등방성(linear isotropic) 재료의 물성을 정의한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2007]. Quick Reference Guide 에서는 이를 “Isotropic Material Property Definition” 으로 표기한다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2007]. 보다 구체적으로 MAT1 entry 는 general, plain stress, plain strain, axisymmetric 등의 등방성 재료 거동을 기술하는 데 쓰이며, 이 정의가 구성방정식(constitutive relations)과 어떻게 연결되는지를 정의한다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.270]. SOL 400 의 비선형 해석에서도 등방성 재료 모델은 MAT1 Bulk Data entry 로 지정한다 [MSC_Nastran_2022.4_SOL_400_Getting_Started_Guide.pdf p.102].

형식 / 필드 / 구문

MAT1 의 주요 물성 필드는 탄성계수 E, 전단계수 G, 포아송비 NU, 질량밀도(mass density)이다. 이 세 탄성 물성은 서로 종속적이어서, MAT1 entry 에서 E, G, NU 중 하나를 비워두면 G=E/(2(1+NU)) 관계식으로 연결된다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2012].

대표적인 입력 예는 다음과 같다. fixed field format 으로는

MAT1    201     30.E6           .3

자유 형식(free field format)으로는

MAT1,201,30.E6,,.3

와 같이 작성한다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.213].

사용 예

연강(mild structural steel)을 사용하는 선형 정적 문제에서 E = 30×10^6, NU = 0.3, 질량밀도 = 7.0×10^-4 을 갖는 MAT1 entry 는 다음과 같이 정의한다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.153].

MAT1    5       30.E6           0.3     7.0E-4

자유 형식으로는 MAT1,5,30.E6,,0.3,7.0E-4 이며, G 필드를 비워두면 위의 G=E/(2(1+NU)) 관계로 자동 계산된다 [MSC_Nastran_2022.4_Getting_Started_Guide.pdf p.153].

관련 항목

MAT1 은 선형 탄성 등방성 재료를 나타내며, 다른 재료 카드와 다음과 같이 구분된다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.666].

  • MAT2 — plate 용 선형 탄성 이방성(anisotropic) 재료 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.666]
  • MAT8 — plate 용 선형 탄성 직교이방성(orthotropic) 재료 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.666]
  • MAT9 — solid 용 선형 탄성 이방성 재료 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.666]

확장·종속 카드로는, MATT1 (MATTi) 이 MAT1, MAT2, MAT9 의 온도 의존성(temperature dependency)을 정의하고, MATS1 이 MAT1, MAT2, MAT9 가 참조하는 비선형(piecewise linear, elasto-plastic) 재료를, CREEP 이 같은 재료들이 참조하는 creep 특성을 정의한다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.666]. SOL700 전용으로는 solid element 에 대한 MAT1 의 추가 물성을 지정하는 MAT1A 가 있다 [MSC_Nastran_2022.4_Quick_Reference_Guide.pdf p.2011].

물성 카드를 참조하는 property entry 와의 연결에서, PSOLID 는 solid element 에 대해 MAT1 (및 MATT1, MAT9, MATS1, CREEP)을 참조할 수 있고, PBCOMP 는 선형 재료인 MAT1 만 참조 가능하며, PCOMP 는 MAT1, MAT2, MAT8(선형 재료만)을 참조한다 [MSC_Nastran_2022.4_Reference_Guide.pdf p.666].

내부 데이터 처리 측면에서, MAT1 record 는 MPT table 에 저장되어 PARAML 모듈로 추출할 수 있으며 [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.2299], DMATCK 는 설계된 MAT1 및 MAT10 데이터 일관성 검사 테이블이다 [MSC_Nastran_2022.4_DMAP_Programmer_Guide.pdf p.244].

상위 개념으로는 Material, Bulk Data 를 참고하라.

출처

그래프 뷰

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