Tato stránka je o materiálovém datovém systému FreeCADu.
Protože je obtížné až nemožné definovat daný nebo kompletní seznam materiálových vlastností, jdeme otevřenější cestou. Každý objekt ve FreeCADU, který má něco společného s materiálem bude mít vlastnost nazvanou "Materiál", což je seznam klíčů a hodnot, který může udržovat nekonečný počet materiálových vlastností. Vzhledem k tomu, že to je velmi otevřený a rozšiřitelný způsob práce s takovými daty, přináší také nebezpečí chaosu. Proto tato stránka definuje některá pravidla a základní vlastnosti pro práci s takovouto mapou materiálových vlastností.
Každá sada vlastností má pouze jeden povinný údaj což je "Name" (Jméno). To je primární klíč materiálu. Zbytek materiálových vlastností už je volitelný nebo může být získaný z databáze materiálů.
Jména vlastností (klíče) jsou řazena podle textových řetězců oddělených podtržítkem. První podřetězec je pojmenován podle aplikace nebo standardu, následující mohou být použity pro další skupiny vlastností. Hodnoty také mohou být seskupovány podle podtržítek, např. k oddělení různých druhů oceli. Příklady:
Každá vlastnost má běžně čitelný popis na této Materiálové stránce, s odkazem na další informace (např. Wikipedie).
Pro každou vlastnost musí být uvedena jednotka založená na interních jednotkách FreeCADu mm-kg-s! To umožňuje konzistentní použití a překlady.
Klíč (Jméno) a hodnota vlastnosti používá pouze ASCII znaky (7-bitů, nejsou povolena diakritická znaménka - háčky, čárky atd.). Klíče jsou zapisovány Camel-Case (slova spojena bez mezer, každé slovo začíná velkým písmenem), ale jsou interpretována bez rozlišení malých a velkých znaků.
Podtržíka později umožňují stromový pohled editoru nebo prohlížeči, kde mohou vytvářet složky.
Existují některé dobré zdroje, které umožňují snadnější práci s materiálem:
Máme-li implementován výše uvedný standard, bylo by nesmyslné ukládat všechny vlastnosti znovu a znovu do objektů. V zásadě můžeme vybudovat materiálovou databázi se jménem materiálu jako primárním klíčem. Takže pokud nemáte nějaké specální požadavky pro Váš materiál, jednoduše definujte např. Name=Steel a FreeCAD může načíst všechny vlastnosti z databáze. Všechny další vlastnosti, které přidáte nebo změníte, přepíší ty případně načtené z databáze se stejným jménem.
V budoucnosti bychom mohli takovou databázi hostovat někde na webu a vytvořit univerzální OpenSource materiálovou databázi.
Aktuálně přemýšlím o kompilaci malé kolekce dat (datasetu) se sadou "základních" materiálů a jejich základních vlastností a o plné verzi založené na SQLite.
Protože správa materiálových vlastností je otravná práce, měli bychom implementovat Modul Pythonu nazvaný Material.py. Bude to místo pro provádění všech druhů pomocných metod pro práci s materiálem.
Modul by měl být implementován tak, aby mohl běžet ve FreeCADu nebo samostatně z příkazové řádky (mapa materiálových vlastností se bude dodávat jako mapa v Pythonu).
Práce s materiáelm znamená často import/export materiálových definicí. Proto je potřebný souborový formát. Protože máme pouze tvar klíč/hodnota, můžeme snadno a jednoduče číst a zpracovávat souborový formát. Proto je vybrán formát ini-file. Je standardizován a jsou k dispozici parsery (čtou a zpracovávají data v souboru). Např. Modul konfiguračního parseru v Pythonu.
Každá materiálová definice je uložena v souboru s příponou .FCMat. Některé z těchto souborů jsou součástí zdrojáků FreeCADu a jsou zkompilovány do binárního tvaru. Jsou přiloženy k distribuci a přístupné. Ale soubory mohou být umístěny a prohlíženy i na různých místech, aby bylo umožněno přidávání dalších nestandardních materiálových definic.
; last modified 1 April 2001 by John Doe Name=Steel_Cast Father=Steel Source=Some material book everyone knows (or not) ;Some comment [EN10027] ; steel standard EN 10027-1 Name=S235JR+AR [Graphic] Color_Emissiv = 255,255,255
Zde je popis dohodnutých materiálových vlastností. Můžete přidat podsekci pro materiálové vlastnosti je-li to obor kde jste experti.
| Název vlastnosti | Popis | Jednotka/Datový typ |
|---|---|---|
| Name | Jedinečné jméno vlastnosti, podle pravidel uvedených výše | ASCII znaky 7-bit |
| Father (otec) | Název materiálové skupiny kam daný materiál patří. Je-li tato vlastnost definována, materiál dědí všechny vlastnosti svého otce. To znamená, že když dále není nic definováno, budou použity všechny vlastnosti otce.. | ASCII znaky 7-bit |
| Description (popis) | Místo pro delší popis materiálu | ASCII znaky 7-bit |
| SpecificWeight (měrná hmotnost) | Měrná hmotnost je váha daného množství (jednotka) materiálu. Podívejte se na: Měrné hmotnosti | kg/mm^3 |
| Vendor (prodávající) | Specifikuje značku nebo prodávajícího daný materiál | ASCII znaky 7-bit |
| ProductURL | Internetová adresa (URL) kde lze nalézt více informací o materiálu | ASCII string 7-bit |
| SpecificPrice (jednotková cena) | Cena za jednotku materiálu. Jednotky se mohou značně lišit (USD/m³, EUR/kusy, atd...) | ASCII znaky 7-bit |
Dodělat: přidat některé vlastnosti s uspořádacím systémem pro materály (kov, slitina, minerál, dřevo, ....)
| Název vlastnosti | Popis | Jednotka/Datový typ |
|---|---|---|
| YoungsModulus(modul elasticity) | Young's modul, známý také jako modul tažnosti nebo modul elasticity, je míra tuhosti elastického materiálu a je to veličina, které charakterizuje materiál. Podívejte se na: Young's modulus | kg*mm^-1*s^-2 (kPa) |
| UltimateTensileStrength | Mez pevnosti v tahu | N'*mm^-2 (MPa) |
| Hardness | Tvrdost | |
| EN-10027-1 | V případě ocelových materiálů jsou třídy oceli jak je difinováno v Evropském standardu č. 10027-1. | ASCII znaky 7-bit |
Dodělat: přidat další vlastnosti potřebné pro strojařské návrhy.
Tento odstavec definuje materiálové vlastnosti, které se vztahují k vizuálnímu zobrazení materiálu.
| Název vlastnosti | popis | Jednotka/Datový typ |
|---|---|---|
| AmbientColor | Ambient color in the Coin3D color model | desetinné,desetinné,desetinné rozsah: 0.0-1.0 |
| DiffuseColor | Diffuse color in the Coin3D color model | desetinné,desetinné,desetinné rozsah: 0.0-1.0 |
| SpecularColor | Specular color in the Coin3D color model | desetinné,desetinné,desetinné rozsah: 0.0-1.0 |
| EmissiveColor | Emissive color in the Coin3D color model | desetinné,desetinné,desetinné rozsah: 0.0-1.0 |
| Shininess | Ambient color in the Coin3D color model | desetinné rozsah: 0.0-1.0 |
| Transparency | Ambient color in the Coin3D color model | desetinné rozsah: 0.0-1.0 |
| VertxShader | Vertex shader program as defined in GlSl | Víceřádkový ASCII řetězec 7-bit |
| FragmentShader | Fragment shader program as defined in GlSl | Víceřádkový ASCII řetězec 7-bit |
Dodělat: Vytvořit kolekci materiálových vlastností FEM.
| property name | Description | Unit/Data-Type |
|---|---|---|
| ThermalConductivity | The thermal conductivity (R or lambda coefficient) that indicates the capacity to transfer heat of a material | W/m²K |
| ThermalExpansionCoefficient | ||
| SpecificHeat |
| Název vlastnosti | Popis | Jednotka/Datová typ |
|---|---|---|
| StandardFormat | Specifikační systém standardu používaný u daného materiálu (ASTM, MasterFormat, CSI, OmniClass, etc...) | ASCII znaky 7-bit |
| StandardCode | Specifický kód materiálu podle výše uvedeného formátu standardu | ASCII znaky 7-bit |
| FireStandard | Standard odolnosti proti ohni u daného materiálu | ASCII znaky 7-bit |
| FireClass | Třída odolnosti proti ohni materiálu podle výše uvedeného standardu | ASCII znaky 7-bit |
| ThermalConductivity | Měrná tepelná vodivost (R nebo lambda koeficient), který u materiálu indikuje schopnost přenášet teplo | W/m²K |
| SoundTransmission | Koeficient přenosu zvuku u materiálu | W/m²K |
| Finish | Typ povrchové úpravy materiálu | ASCII znaky 7-bit |
| Color | Barva materiálu | ASCII znaky 7-bit |
| UnitsArea | Počet jednotek materiálu potřebný k zaplnění určité plochy | ASCII znaky 7-bit |
Dodělat: přídat vlastnosti pro životnost & LEED