milcatrusspy 0.1.0

Librería para el análisis de estructuras (Truss).

Milcatrusspy

instalacion

pip install milcatrusspy

Capacidad de la libreria

• Creacion de nodos (2D y 3D)
• Creacion de elementos articulados (armadura) (2D y 3D)
• Aplicacion de cargas (2D y 3D)
• Aplicacion de restringimientos (2D y 3D)
• Resolucion de la estructura (2D y 3D)
• Impresion de resultados (2D y 3D)
• Graficacion de la estructura (2D y 3D)
• Graficacion de la estructura deformada (2D y 3D)
• Graficacion de las fuerzas (2D y 3D)

Comandos de uso en 2D

Metodos de la clase Model

Creacion del modelo

model = Model(ndm: int=2)

Creacion de nodos

add_node(tag: int, x: float, y: float)

Creacion de elementos articulados (armadura)

add_element(tag: int, tag_node_i: int, tag_node_j: int, E: float, A: float)

Aplicacion de cargas

set_load(tag_node: int, fx: float, fy: float)

Aplicacion de restringimientos

set_restraints(tag_node: int, ux: bool, uy: bool)

Resolucion de la estructura

model.solve()

Impresion de resultados

model.print_results()

Graficacion de la estructura

model.plot_model(labels: bool)

Graficacion de la estructura deformada

model.plot_deformed(scale: float, labels: bool)

Graficacion de las fuerzas

model.plot_forces(scale: float, labels: bool)

Ejemplo de uso en 2D

from milcatrusspy import Model

model = Model(ndm=2)
model.add_node(tag=1, x=0, y=0)
model.add_node(tag=2, x=0, y=4)
model.add_node(tag=3, x=4, y=0)
model.add_node(tag=4, x=4, y=4)
model.add_node(tag=5, x=8, y=0)
model.add_node(tag=6, x=8, y=4)
model.add_element(tag=1, tag_node_i=1, tag_node_j=2, E=2.1e6, A=0.3*0.5)
model.add_element(tag=2, tag_node_i=1, tag_node_j=4, E=2.1e6, A=0.3*0.5)
model.add_element(tag=3, tag_node_i=1, tag_node_j=3, E=2.1e6, A=0.3*0.5)
model.add_element(tag=4, tag_node_i=2, tag_node_j=4, E=2.1e6, A=0.3*0.5)
model.add_element(tag=5, tag_node_i=3, tag_node_j=4, E=2.1e6, A=0.3*0.5)
model.add_element(tag=6, tag_node_i=3, tag_node_j=5, E=2.1e6, A=0.3*0.5)
model.add_element(tag=7, tag_node_i=4, tag_node_j=5, E=2.1e6, A=0.3*0.5)
model.add_element(tag=8, tag_node_i=4, tag_node_j=6, E=2.1e6, A=0.3*0.5)
model.add_element(tag=9, tag_node_i=5, tag_node_j=6, E=2.1e6, A=0.3*0.5)
model.set_restraints(tag_node=1, ux=True, uy=True)
model.set_restraints(tag_node=2, ux=True, uy=True)
model.set_load(tag_node=6, fy=-10)
model.solve()
model.print_results()
model.plot_model(labels=True)
model.plot_deformed(scale=1000, labels=True)
model.plot_forces(scale=1000, labels=True)

Resultados del ploteo

Comandos de uso en 3D

Metodos de la clase Model

Creacion del modelo

model = Model(ndm: int=3)

Creacion de nodos

add_node(tag: int, x: float, y: float, z: float)

Creacion de elementos articulados (armadura)

add_element(tag: int, tag_node_i: int, tag_node_j: int, E: float, A: float)

Aplicacion de cargas

set_load(tag_node: int, fx: float, fy: float, fz: float)

Aplicacion de restringimientos

set_restraints(tag_node: int, ux: bool, uy: bool, uz: bool)

Resolucion de la estructura

model.solve()

Impresion de resultados

model.print_results()

Graficacion de la estructura

model.plot_model(labels: bool)

Graficacion de la estructura deformada

model.plot_deformed(scale: float, labels: bool)

Graficacion de las fuerzas

model.plot_forces(scale: float, labels: bool)

Ejemplo de uso en 3D

from milcatrusspy import Model

cercha = Model()

nodes = [
    [1, 0, 0, 0],
    [2, 0, 0, 4],
    [3, 4, 0, 4],
    [4, 4, 0, 0],
    [5, 0, 4, 0],
    [6, 0, 4, 4],
    [7, 4, 4, 4],
    [8, 4, 4, 0],
    [9, 0, 8, 0],
    [10, 0, 8, 4],
    [11, 4, 8, 4],
    [12, 4, 8, 0]
]

elements = [
    [1, 1, 2, 2100000.0, 0.15],
    [2, 2, 3, 2100000.0, 0.15],
    [3, 3, 4, 2100000.0, 0.15],
    [4, 4, 1, 2100000.0, 0.15],
    [5, 5, 6, 2100000.0, 0.15],
    [6, 6, 7, 2100000.0, 0.15],
    [7, 7, 8, 2100000.0, 0.15],
    [8, 8, 5, 2100000.0, 0.15],
    [9, 9, 10, 2100000.0, 0.15],
    [10, 10, 11, 2100000.0, 0.15],
    [11, 11, 12, 2100000.0, 0.15],
    [12, 12, 9, 2100000.0, 0.15],
    [13, 1, 5, 2100000.0, 0.15],
    [14, 2, 6, 2100000.0, 0.15],
    [15, 3, 7, 2100000.0, 0.15],
    [16, 4, 8, 2100000.0, 0.15],
    [17, 5, 9, 2100000.0, 0.15],
    [18, 6, 10, 2100000.0, 0.15],
    [19, 7, 11, 2100000.0, 0.15],
    [20, 8, 12, 2100000.0, 0.15],
    [21, 1, 6, 2100000.0, 0.15],
    [22, 4, 7, 2100000.0, 0.15],
    [23, 6, 9, 2100000.0, 0.15],
    [24, 7, 12, 2100000.0, 0.15]
]

for (tag, x, y, z) in nodes:
    cercha.add_node(tag, x, y, z)

for (tag, tag_node_i, tag_node_j, E, A) in elements:
    cercha.add_element(tag, tag_node_i, tag_node_j, E, A)

for i in range(1, 5):
    cercha.set_restraints(i, True, True, True)

cercha.set_load(10, fz=-10)
cercha.set_load(11, fz=-10)

cercha.solve()
cercha.print_results()
cercha.plot_model(labels=True)
cercha.plot_deformed(scale=1000, labels=True)
cercha.plot_forces(0.05, labels=True)

Resultados del ploteo

ploteo de la estructura ploteo de la estructura deformada ploteo de las fuerzas (rojo: compresion, azul: traccion)

Obtener Resultados

model.print_results()

esto imprimira los resultados en la terminal tanto de los nodos como de los elementos ademas este metodo retorna 2 dataframes con los resultados de los nodos y los elementos respectivamente

en una tabla de la forma:

Resultados de los Nodos

	Node 1	Node 2	Node ...	Node n
UX	...	...	...	...
UY	...	...	...	...
UZ	...	...	...	...

Resultados de los Elementos

	Element 1	Element 2	Element ...	Element n
U1	...	...	...	...
U2	...	...	...	...
F1	...	...	...	...
F2	...	...	...	...
Estado	...	...	...	...
Longitud	...	...	...	...

Comprobacion de resultados

del ejemplo en 3D

	Node 1	Node 2	Node 3	Node 4	Node 5	Node 6	Node 7	Node 8	Node 9	Node 10	Node 11	Node 12
UX_sap2000	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
UY_sap2000	0	0	0	0	-0.000127	0.000254	0.000254	-0.000127	-0.000254	0.000254	0.000254	-0.000254
UZ_sap2000	0	0	0	0	-0.000613	-0.000613	-0.000613	-0.000613	-0.001480	-0.001607	-0.001607	-0.001480
UX_milcatrusspy	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
UY_milcatrusspy	0	0	0	0	-0.000127	0.000254	0.000254	-0.000127	-0.000254	0.000254	0.000254	-0.000254
UZ_milcatrusspy	0	0	0	0	-0.000613	-0.000613	-0.000613	-0.000613	-0.001480	-0.001607	-0.001607	-0.001480
%error (UX)	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%
%error (UY)	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%
%error (UZ)	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%

del ejemplo en 2D

	Node 1	Node 2	Node 3	Node 4	Node 5	Node 6
UX_sap2000	0	0	0	0	0	0
UY_sap2000	0	0	-0.000127	0.000254	-0.000254	0.000254
UZ_sap2000	0	0	-0.000613	-0.000613	-0.001480	-0.001607
UX_milcatrusspy	0	0	0	0	0	0
UY_milcatrusspy	0	0	-0.000127	0.000254	-0.000254	0.000254
UZ_milcatrusspy	0	0	-0.000613	-0.000613	-0.001480	-0.001607
%error (UX)	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%
%error (UY)	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%
%error (UZ)	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%	0.00%