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import numpy as np
import plotly.express as px
import plotly.io
from settings import span_approx, config
# Definizioni delle classi.
class Trave:
def __init__(self, len):
self.len = len
class Forza:
def __init__(self, val, dist, dir):
self.val = val
self.dist = dist
self.dir = dir
class Carico:
def __init__(self, qS, qD, dist, len):
self.qS = qS
self.qD = qD
self.dist = dist
self.len = len
class Momento:
def __init__(self, val, dist):
self.val = val
self.dist = dist
def getAzioni(fv=None, fh=None, carichi=None, momenti=None):
azioni = []
if fv is not None:
for f in fv:
azioni.append(f)
if fh is not None:
for f in fh:
azioni.append(f)
if carichi is not None:
for q in carichi:
azioni.append(q)
if momenti is not None:
for m in momenti:
azioni.append(m)
return azioni
# Funzione che determina tutti i punti (nodi) della trave.
def puntiTrave(trave, fv=None, fh=None, carichi=None, momenti=None):
puntiTrave = []
if fv is not None:
for f in fv:
puntiTrave.append(float(f[1]))
if fh is not None:
for f in fh:
puntiTrave.append(float(f[1]))
if carichi is not None:
for q in carichi:
puntiTrave.append(float(q[2]))
puntiTrave.append(float(q[2])+float(q[3]))
if momenti is not None:
for m in momenti:
puntiTrave.append(float(m[1]))
if len(getAzioni(fv, fh, carichi, momenti)) > 0:
puntiTrave.append(0)
puntiTrave.append(float(trave[0]))
puntiTrave = list(dict.fromkeys(puntiTrave))
puntiTrave.sort()
return puntiTrave
def normaleP(trave, p, forze_h):
n = 0
for f in forze_h:
if (f[1] < p).any():
n -= f[0]+(p*0)
if ((f[1] == p).all() and (p == trave[0]).all()):
n -= f[0]+(p*0)
if (type(n) == int):
return np.array([0]*span_approx)
return n
def taglioP(trave, p, forze_v, carichi):
v = p*0
for f in forze_v:
if (f[1] < p).any():
v += f[0]+(p*0)
# NOTA: si aggiunge +p*0 perché altrimenti il linspace verrebbe appiattito ad un punto, non trovando un riferimento a se stesso (come avviene ad esempio per i carichi, dove la distanza x determina la forza verticale)
if ((f[1] == p).all() and (p == trave[0]).all()):
v += f[0]+(p*0)
if ((p == 0).any() and (f[1] == p).any()):
v += p*0
for q in carichi:
if (q[2] < p).any():
if (p > q[2]).any() and (p < q[2]+q[3]).any():
x_taglio = p-q[2]
else:
x_taglio = q[3]+(p*0)
if (q[0] == 0 or q[1] == 0):
if q[0] == 0:
v += (q[1]/(2*q[3]))*(x_taglio)**2
if q[1] == 0:
v += -(q[0]/(2*q[3]))*(x_taglio)**2+(q[0]*(x_taglio))
if (q[0] < q[1] or q[1] < q[0]) and q[1] != 0 and q[0] != 0:
v += ((q[1]-q[0])/(2*q[3]))*(x_taglio)**2+(q[0]*(x_taglio))
if q[0] == q[1]:
v += q[0]*(x_taglio)
return v
def momentoP(trave, p, forze_v, carichi, momenti):
m = p*0
for mo in momenti:
if (mo[1] < p).any():
m += mo[0]+(p*0)
# NOTA: si aggiunge +p*0 perché altrimenti il linspace verrebbe appiattito ad un punto, non trovando un riferimento a se stesso (come avviene ad esempio per i carichi, dove la distanza x determina la forza verticale)
if ((mo[1] == p).all() and (p == trave[0]).all()):
m += mo[0]+(p*0)
for f in forze_v:
if (f[1] < p).any():
m += f[0]*(p-f[1])+(p*0)
if (f[1] == p).any() and (p == 0).any():
m += (p*0)
for q in carichi:
if (q[2] < p).any():
if (p > q[2]).any() and (p < q[2]+q[3]).any():
x = p-q[2]
b_t1 = (p-q[2])/3
b_t2_1 = (p-q[2])/2
b_t2_2 = (2/3)*(p-q[2])
b_tr1_1 = (p-q[2])/2
b_tr1_2 = (p-q[2])/3
b_tr2_1 = (p-q[2])/2
b_tr2_2 = (2/3)*(p-q[2])
b_ret = ((p-q[2])/2)
else:
x = q[3]
b_t1 = p-q[2]-(2/3)*q[3]
b_t2_1 = p-q[2]-q[3]/3
b_t2_2 = 0
b_tr1_1 = p-q[2]-q[3]/2
b_tr1_2 = p-q[2]-(2/3)*q[3]
b_tr2_1 = p-q[2]-q[3]/2
b_tr2_2 = p-q[2]-q[3]/3
b_ret = p-q[2]-(q[3]/2)
if q[0] == 0 or q[1] == 0:
if q[0] == 0:
m += ((q[1]/(2*q[3]))*x**2)*(b_t1)
if q[1] == 0:
m += (((-q[0]/q[3])*x**2)+q[0]*x)*b_t2_1
m += ((q[0]/(2*q[3]))*x**2)*b_t2_2
if (q[0] < q[1] or q[0] > q[1]) and q[1] != 0 and q[0] != 0:
if q[0] > q[1]:
m += (q[0]*x)*(b_tr1_1)
m += (((q[1]-q[0])/(2*q[3]))*x**2)*(b_tr1_2)
if q[0] < q[1]:
m += (((q[1]-q[0])/q[3])*x**2+q[0]*x)*(b_tr2_1)
m += (((q[0]-q[1])/(2*q[3]))*x**2)*(b_tr2_2)
if q[0] == q[1]:
m += (q[0]*(x))*b_ret
return m
def getDiagrams(trave, forzeList=None, carichiList=None, momentiList=None):
# Creazioni liste e array numpy (le liste vengono convertite successivamente).
Fv, Fh, Q, M, T = [], [], [], [], np.array([0])
T[0] = np.array([trave.len])
for forza in forzeList:
if type(forza.dir) == float or type(forza.dir) == int:
Fv.append(np.array([forza.val*np.sin(np.deg2rad(float(forza.dir))), forza.dist]))
Fh.append(np.array([forza.val*np.cos(np.deg2rad(float(forza.dir))), forza.dist]))
else:
if(forza.dir.upper()) == "V":
Fv.append(np.array([forza.val, forza.dist]))
if (forza.dir.upper()) == "H":
Fh.append(np.array([forza.val, forza.dist]))
if carichiList is not None:
for carico in carichiList:
Q.append(np.array([carico.qS, carico.qD, carico.dist, carico.len]))
if momentiList is not None:
for momento in momentiList:
M.append(np.array([momento.val, momento.dist]))
print(f"Trave: {T}")
print(f"Forze verticali: {Fv}")
print(f"Forze orizzontali: {Fh}")
print(f"Carichi: {Q}")
print(f"Momenti: {M}")
print(f"Punti della trave: {puntiTrave(trave=T, fv=Fv, fh=Fh, carichi=Q, momenti=M)}")
puntiTrave_N = puntiTrave(trave=T, fh=Fh)
puntiTrave_T = puntiTrave(trave=T, fv=Fv, carichi=Q)
puntiTrave_M = puntiTrave(trave=T, fv=Fv, carichi=Q, momenti=M)
puntiN_x = np.zeros(1)
puntiN_y = np.zeros(1)
puntiT_x = np.zeros(1)
puntiT_y = np.zeros(1)
puntiM_x = np.zeros(1)
puntiM_y = np.zeros(1)
for i, p in enumerate(puntiTrave_N):
x0 = p
try:
x1 = puntiTrave_N[i+1]
except:
x1 = T[0]
x = np.linspace(x0,x1,span_approx)
y = normaleP(T, x, forze_h=Fh)
puntiN_x = np.append(puntiN_x, x)
puntiN_y = np.append(puntiN_y, y)
normale = px.line(x=puntiN_x, y=puntiN_y, labels={"x":"Distanza (m)", "y": "Sforzo normale (kN)"}, title="Diagramma di sforzo normale", color_discrete_sequence=["rgba(0,0,0,0)"])
normale.add_scatter(x=puntiN_x, y=puntiN_y, fill="tozeroy", fillcolor="rgba(226,40,40,0.25)", line=dict(color="red", width=1.5), hoverinfo="skip")
normale.add_scatter(x=[0,T[0]], y=[0,0], line=dict(color="black", width=1.5), hoverinfo="skip")
normale.update_xaxes(range=[-0.1,T[0]+0.1])
normale.update_layout(showlegend=False, hovermode="closest")
for i, p in enumerate(puntiTrave_T):
x0 = p
try:
x1 = puntiTrave_T[i+1]
except:
x1 = T[0]
x = np.linspace(x0,x1,span_approx)
y = taglioP(T, x, forze_v = Fv, carichi=Q)
puntiT_x = np.append(puntiT_x, x)
puntiT_y = np.append(puntiT_y, y)
taglio = px.line(x=puntiT_x, y=puntiT_y, labels={"x":"Distanza (m)", "y": "Sforzo di taglio (kN)"}, title="Diagramma di taglio", color_discrete_sequence=["rgba(0,0,0,0)"])
taglio.add_scatter(x=puntiT_x, y=puntiT_y, fill="tozeroy", fillcolor="rgba(0,216,230,0.25)", line=dict(color="blue", width=1.5), hoverinfo="skip")
taglio.add_scatter(x=[0,T[0]], y=[0,0], line=dict(color="black", width=1.5), hoverinfo="skip")
taglio.update_xaxes(range=[-0.1,T[0]+0.1])
taglio.update_layout(showlegend=False, hovermode="closest")
for i, p in enumerate(puntiTrave_M):
x0 = p
try:
x1 = puntiTrave_M[i+1]
except:
x1 = T[0]
x = np.linspace(x0, x1, span_approx)
y = momentoP(T, x, forze_v=Fv, carichi=Q, momenti=M)
puntiM_x = np.append(puntiM_x, x)
puntiM_y = np.append(puntiM_y, y)
puntiM_y_conv = puntiM_y*(-1)
momento = px.line(x=puntiM_x, y=puntiM_y_conv, labels={
"x": "Distanza (m)", "y": "Momento flettente (kNm)"}, title="Diagramma del momento", color_discrete_sequence=["rgba(0,0,0,0)"])
momento.add_scatter(x=puntiM_x, y=puntiM_y_conv, fill="tozeroy",
fillcolor="rgba(20,200,20,0.25)", line=dict(color="green", width=1.5), hoverinfo="skip")
momento.add_scatter(x=[0, T[0]], y=[0, 0], line=dict(
color="black", width=1.5), hoverinfo="skip")
momento.update_xaxes(range=[-0.1, T[0]+0.1])
momento.update_layout(showlegend=False, hovermode="closest")
# Per versione desktop/console
# normale.show(config=config)
# taglio.show(config=config)
# momento.show(config=config)
return [plotly.io.to_html(normale, config, full_html=False), plotly.io.to_html(taglio, config, full_html=False), plotly.io.to_html(momento, config, full_html=False)]