Per memorizzare le proprietà dei materiali in una struttura di dati unificata. Uno degli scopi è quello di facilitare il recupero dei dati che può essere effettuato in diversi contesti:
Per gestire le proprietà dei materiali, si propone di creare un modello di dati specifico da istanziare (replicare) quando viene creato un nuovo materiale all'interno di FreeCAD.
Esso renderà possibile creare un materiale definendo a mano le sue proprietà mediante un Ambiente dei materiali, oppure leggendo le proprietà dei materiali in un file. I formati di questi file sono da definire (alcuni esistono già, come MatML, STEP AP235 e IGR45 ...).
Inoltre, sarà possibile salvare le proprietà del materiale in una collezione di file in un formato che ancora deve essere scelto. I file potranno essere memorizzati in una directory comune e formare il database dei materiali di FreeCAD.
Tramite questo modello di dati, i materiali possono essere definiti in FreeCAD senza la necessità di definire un componente.
Nel modello dei dati del componente verrà creato un nuovo puntatore, per collegarlo ad un materiale che è stato definito tramite il modello di dati dei materiali.
Tramite questo modello di dati dei materiali, si propone di offrire uno strumento per gestire facilmente i dati dei materiale all'interno di FreeCAD.
Per descrivere un materiale devono essere gestiti diversi tipi di dati. Più avanti viene proposto un modello di dati dei materiali. Sono anche forniti alcuni esempi dei dati che possono essere memorizzati all'interno di questa struttura.
Oltre alle classiche "stringhe" di attributi quali il nome e la famiglia, per descrivere un materiale in FreeCAD, devono essere gestiti 3 diversi tipi specifici di informazioni.
Affinchè il materiale esista, non è necessario che tutti questi tipi di informazioni siano definiti.
Infine, di seguito è mostrato l'elenco degli attributi salvaguardati per descrivere un materiale in FreeCAD.
Una stringa che indica il nome del materiale. È la sua designazione.
Una stringa che indica la famiglia del materiale, quali ad esempio:
Addizionalmente, si propone di creare una mappa tra le famiglie (ad esempio memorizzata in un file XML) in modo da poter sfogliare il database dei materiali di FreeCAD.
Tale mappa potrebbe ad esempio contenere un albero che presenta le relazioni tra famiglie, come:
Una stringa che indica il produttore del materiale.
Una stringa che indica la pagina web dove è presentato il materiale.
Il modello di dati dei materiali comprende un insieme di proprietà. La dimensione di detta raccolta non è fissa e può essere estesa con nuove proprietà definite dall'utente.
Una proprietà contiene i seguenti attributi.
Le proprietà dei materiali saranno identificate grazie al loro nome, al fine di elaborarle, ad esempio per scrivere il limite di snervamento in un modello di elementi finiti. Al fine di agevolare la creazione dei dati dei materiale all'interno di FreeCAD, sarà proposto all'utente un elenco standard di nomi di proprietà con le loro unità standard. Tuttavia, l'utente è libero di creare nuove proprietà, con nuovi nomi, nuove unità, e così via ...
Di seguito si propone il dizionario delle proprietà standard. Sentitevi liberi di aggiungerne di nuove.
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<MatPropDictionary LastUpdate="2011-10-24T09:00:00">
<Property Name="Yield Stress" Symbol="YS" UnitSignature="-1 1 -2 0 0 0 0" />
<Property Name="Ultimate tensile strength" Symbol="UTS" UnitSignature="-1 1 -2 0 0 0 0" />
<Property Name="Mean Lankford coefficient" Symbol="r_{mean}" UnitSignature="0 0 0 0 0 0 0" />
<Property Name="Hardening coefficient" Symbol="n" UnitSignature="0 0 0 0 0 0 0" />
<Property Name="Strain hardening" UnitSignature="-1 1 -2 0 0 0 0" />
<Property Name="Elastic modulus" Symbol="E" UnitSignature="-1 1 -2 0 0 0 0" />
<Property Name="Density" Symbol="\rho" UnitSignature="-3 1 0 0 0 0 0" />
<Property Name="Poisson coefficient" Symbol="\nu" UnitSignature="0 0 0 0 0 0 0" />
<Property Name="Uniform elongation" Symbol="UE" UnitSignature="0 0 0 0 0 0 0" />
<Property Name="Total elongation" Symbol="TE" UnitSignature="0 0 0 0 0 0 0" />
</MatPropDictionary>
Note: "Il coefficiente Lankford è rappresentativo della anisotropia di un laminato metallico sottile, è chiamato anche valore Lankford, R-valore, o rapporto di deformazione plastica ." "Il coefficiente Hardening (Incrudimento) è rappresentativo della capacità di incrudimento di un metallo. Appare nella formula di Hollomon che mette in relazione la deformazione plastica cumulata con lo stress."
Di seguito è riportato un primo esempio per mostrare come può essere memorizzata la proprietà Cost per tonne (Costo per tonnellata).
Sotto è riportato un secondo esempio per mostrare come può essere memorizzata la proprietà Yield stress (Limite di elasticità).
Sotto è riportato un terzo esempio per mostrare come può essere memorizzata la proprietà Strain hardening (Incrudimento). Questo è un esempio più complesso perché l'incrudimento è rappresentato da una serie di curve. Le curve rappresentano l'evoluzione dello stress rispetto alla deformazione plastica. Sono state ottenute 3 curve con diverse velocità di deformazione. Tutte le curve sono state ottenute a temperatura ambiente.
[[[0. , 0.4, 0.8, 1], [ 0, 0.4, 0.8, 1], [ 0, 0.4, 0.8, 1]],
[[0.] , [100] , [1000.] ],
[[18.] ],]
[Yet to be filled up]
[Yet to be filled up]
Una stringa in cui l'utente può aggiungere le proprie osservazioni sul materiale.
Brick masonry (Muratura in mattoni)
?stringa?
?stringa?
?stringa?
Note sulla manutenzione, cura particolare da adottare, ecc ..
Codice CSI/MasterFormat (dato che nel settore sono utilizzati diversi sistemi per dare a tutto il materiale un codice speciale, propongo di inserirlo nelle note, perché non mi sembra opportuno creare una proprietà specifica che non siamo in grado di nominare con precisione).