Generador de Poliedros de CivilFEM
Datos de entrada
La entrada de datos se realiza mediante la siguiente ventana de CivilFEM:
El amplio catálogo de poliedros se puede ordenar:
- Alfabéticamente (la lista completa).
- Por su autor/origen.
- Por su tipo.
La información necesaria para construir un poliedro es:
- Polyhedron: Se elige el poliedro de la lista de poliedros.
- Title: Se escribe el nombre del poliedro o no como título (comando /TITLE).
- Id: Numeración de usuario del poliedro.
- Edge: Longitud de ajuste del poliedro (ver propiedad Static).
- El. Size: Tamaño de las divisiones en la malla (por defecto Edge/10).
- CSYS: Sistema de coordenadas de referencia (por defecto 0).
- COGX: Coordenada X en las que se posicionará el centro de gravedad del poliedro.
- COGY: Coordenada Y en las que se posicionará el centro de gravedad del poliedro.
- COGZ: Coordenada Z en las que se posicionará el centro de gravedad del poliedro.
- Beam Properties:
o Add Beams: Añade elementos viga en las aristas del poliedro.
o El. Type: Tipo de elemento definido para las vigas.
o Cross Section: Número de la sección para los elementos viga generados.
o Orientation: Orientación de las vigas. Tiene dos opciones:
· OY: El eje Y de la sección transversal se sitúa en el plano que definen la viga y el centro de gravedad del poliedro.
· OZ: El eje Z de la sección transversal se sitúa en el plano que definen la viga y el centro de gravedad del poliedro.
- Shell Properties:
o Add Shells: Añade elementos placa en las caras del poliedro.
o El. Type: Tipo de elemento definido para las placas.
o Shell Vertex: Número de la vértice de placa para los elementos placa generados.
- Solid Properties:
o Add Solids: Malla el volumen del poliedro.
o El. Type: Tipo de elemento definido para los sólidos.
o Material: Material de los elementos.
- Static: Indica que magnitud va a ajustar al valor dado en Edge:
· Edge: Ajusta el valor de la arista.
· Body: Ajusta el diámetro del cuerpo (máxima distancia entre dos vértices).
· Radius: Ajusta el radio de la esfera circunscrita.
- FactX, FactY, FactZ: Factores de escala que se aplican en cada uno de los ejes.
Resultados
Entidades creadas
En función de los datos introducidos en la ventana de definición del poliedro, y de las características de éste, CivilFEM generará las siguientes entidades:
|
K-Points, Links, Áreas |
Siempre |
|
Volumen |
Si el tipo de sólido lo permite |
|
Elementos viga |
Si lo ha solicitado el usuario |
|
Elementos lámina |
Si lo ha solicitado el usuario |
|
Elementos sólido |
Si lo ha solicitado el usuario y el tipo de sólido lo permite. |
Componentes
Las entidades generadas se agrupan en componentes de la siguiente forma:
|
MODELO |
COMPONENTE |
CONTENIDO |
|
Sólido |
PlhdrSolid%Id%K |
K-Points |
|
PlhdrSolid%Id%L |
Líneas |
|
|
PlhdrSolid%Id%A |
Áreas |
|
|
PlhdrSolid%Id%V |
Volúmenes |
|
|
Elementos finitos |
PlhdrSolid%Id%N |
Nudos |
|
PlhdrSolid%Id%E1D |
Elementos viga |
|
|
PlhdrSolid%Id%E2D |
Elementos placa |
|
|
PlhdrSolid%Id%E3D |
Elementos sólido |
|
|
PlhdrSolid%Id%FEM |
Todos los nudos y elementos |
Siendo %Id% el número de identificación que se ha dado al poliedro.
Tipos de poliedros/primitivas
A las primitivas existentes en ANSYS (esfera, cubo…), CivilFEM añade más de 170 nuevos sólidos que se agrupan en las siguientes familias.
Clasificación por su autor/origen
|
Origen |
Clave |
Números |
|
Poliedros regulares o de Platón |
R |
1 a 5 |
|
Poliedros estrellados de Kepler-Poinsot |
KP |
6 a 9 |
|
Poliedros Arquimedianos o semi-regulares |
A |
10 a 22 |
|
Prismas y Anti-prismas |
PA |
23 a 32 |
|
Poliedros de Catalan (duales de los poliedros Arquimedianos) |
C |
33 a 45 |
|
Poliedros de Johnson |
J |
46 a 137 |
|
Poliedros de Weird |
W |
138 a 153 |
|
Di-pirámides y deltoedros |
DP |
154 a 161 |
|
Esferas geodésicas |
GS |
162 a 170 |
|
Hemi-esferas geodésicas |
GH |
171 a 177 |
Clasificación por su forma
Atendiendo a la forma de los cuerpos de CivilFEM pueden clasificarse en los siguientes grupos, que se ilustran con un ejemplo gráfico:
Lista de poliedros/primitivas
En los apartados siguientes se adjunta una lista de los poliedros/primitivas que incorpora CivilFEM. Esta lista se clasifica de acuerdo a dos conceptos: por Autor/Origen y por su forma geométrica.
En la última parte de este texto se exponen planta y alzado de cada una de las primitivas clasificadas por su Autor/Origen.
Por su autor/origen
|
CLASS |
N |
NAME |
TYPE |
VOLUME |
|
R |
1 |
Tetrahedron |
PL |
Y |
|
R |
2 |
cube |
PL |
Y |
|
R |
3 |
octahedron |
PL |
Y |
|
R |
4 |
dodecahedron |
PL |
Y |
|
R |
5 |
icosahedron |
PL |
Y |
|
KP |
6 |
small stellated dodecahedron |
SS |
N |
|
KP |
7 |
great dodecahedron |
SS |
N |
|
KP |
8 |
great stellated dodecahedron |
SS |
N |
|
KP |
9 |
great icosahedron |
SS |
N |
|
A |
10 |
truncated tetrahedron |
PL |
Y |
|
A |
11 |
cuboctahedron |
PL |
Y |
|
A |
12 |
truncated cube |
PL |
Y |
|
A |
13 |
truncated octahedron |
PL |
Y |
|
A |
14 |
rhombicuboctahedron |
PL |
Y |
|
A |
15 |
great rhombicuboctahedron |
PL |
Y |
|
A |
16 |
snub cube (laevo) |
PL |
Y |
|
A |
17 |
icosidodecahedron |
PL |
Y |
|
A |
18 |
truncated dodecahedron |
PL |
Y |
|
A |
19 |
truncated icosahedron |
PL |
Y |
|
A |
20 |
rhombicosidodecahedron |
PL |
Y |
|
A |
21 |
great rhombicosidodecahedron |
PL |
Y |
|
A |
22 |
snub dodecahedron (laevo) |
PL |
Y |
|
A |
23 |
triangular prism |
PL |
Y |
|
PA |
24 |
pentagonal prism |
PR |
Y |
|
PA |
25 |
hexagonal prism |
PR |
Y |
|
PA |
26 |
octagonal prism |
PR |
Y |
|
PA |
27 |
decagonal prism |
PR |
Y |
|
PA |
28 |
square antiprism |
AP |
Y |
|
PA |
29 |
pentagonal antiprism |
AP |
Y |
|
PA |
30 |
hexagonal antiprism |
AP |
Y |
|
PA |
31 |
octagonal antiprism |
AP |
Y |
|
PA |
32 |
decagonal antiprism |
AP |
Y |
|
C |
33 |
triakis tetrahedron |
PL |
Y |
|
C |
34 |
rhombic dodecahedron |
PL |
Y |
|
C |
35 |
triakis octahedron |
PL |
Y |
|
C |
36 |
tetrakis hexahedron |
PL |
Y |
|
C |
37 |
trapezoidal icositetrahedron |
PL |
Y |
|
C |
38 |
hexakis octahedron |
PL |
Y |
|
C |
39 |
pentagonal icositetrahedron (dextro) |
PL |
Y |
|
C |
40 |
rhombic triacontahedron |
PL |
Y |
|
C |
41 |
triakis icosahedron |
PL |
Y |
|
C |
42 |
pentakis dodecahedron |
PL |
Y |
|
C |
43 |
trapezoidal hexecontahedron |
PL |
Y |
|
C |
44 |
hexakis icosahedron |
PL |
Y |
|
C |
45 |
pentagonal hexecontahedron (dextro) |
PL |
Y |
|
J |
46 |
square pyramid (J1) |
PY |
Y |
|
J |
47 |
pentagonal pyramid (J2) |
PY |
Y |
|
J |
48 |
triangular cupola (J3) |
CU |
Y |
|
J |
49 |
square cupola (J4) |
CU |
Y |
|
J |
50 |
pentagonal cupola (J5) |
CU |
Y |
|
J |
51 |
pentagonal rotunda (J6) |
CU |
Y |
|
J |
52 |
elongated triangular pyramid (J7) |
EP |
Y |
|
J |
53 |
elongated square pyramid (J8) |
EP |
Y |
|
J |
54 |
elongated pentagonal pyramid (J9) |
EP |
Y |
|
J |
55 |
gyroelongated square pyramid (J10) |
GP |
Y |
|
J |
56 |
gyroelongated pentagonal pyramid (J11) |
GP |
Y |
|
J |
57 |
triangular dipyramid (J12) |
DP |
Y |
|
J |
58 |
pentagonal dipyramid (J13) |
DP |
Y |
|
J |
59 |
elongated triangular dipyramid (J14) |
DP |
Y |
|
J |
60 |
elongated square dipyramid (J15) |
DP |
Y |
|
J |
61 |
elongated pentagonal dipyramid (J16) |
DP |
Y |
|
J |
62 |
gyroelongated square dipyramid (J17) |
DP |
Y |
|
J |
63 |
elongated triangular cupola (J18) |
EC |
Y |
|
J |
64 |
elongated square cupola (J19) |
EC |
Y |
|
J |
65 |
elongated pentagonal cupola (J20) |
EC |
Y |
|
J |
66 |
elongated pentagonal rotunds (J21) |
EC |
Y |
|
J |
67 |
gyroelongated triangular cupola (J22) |
GC |
Y |
|
J |
68 |
gyroelongated square cupola (J23) |
GC |
Y |
|
J |
69 |
gyroelongated pentagonal cupola (J24) |
GC |
Y |
|
J |
70 |
gyroelongated pentagonal rotunda (J25) |
GC |
Y |
|
J |
71 |
gyrobifastigium (J26) |
SS |
N |
|
J |
72 |
triangular orthobicupola (J27) |
BC |
Y |
|
J |
73 |
square orthobicupola (J28) |
BC |
Y |
|
J |
74 |
square gyrobicupola (J29) |
BC |
Y |
|
J |
75 |
pentagonal orthobicupola (J30) |
BC |
Y |
|
J |
76 |
pentagonal gyrobicupola (J31) |
BC |
Y |
|
J |
77 |
pentagonal orthocupolarontunda (J32) |
BC |
Y |
|
J |
78 |
pentagonal gyrocupolarotunda (J33) |
BC |
Y |
|
J |
79 |
pentagonal orthobirotunda (J34) |
BC |
Y |
|
J |
80 |
elongated triangular orthobicupola (J35) |
BC |
Y |
|
J |
81 |
elongated triangular gyrobicupola (J36) |
BC |
Y |
|
J |
82 |
elongated square gyrobicupola (J37) |
BC |
Y |
|
J |
83 |
elongated pentagonal orthobicupola (J38) |
BC |
Y |
|
J |
84 |
elongated pentagonal gyrobicupola (J39) |
BC |
Y |
|
J |
85 |
elongated pentagonal orthocupolarotunda (J40) |
BC |
Y |
|
J |
86 |
elongated pentagonal gyrocupolarotunda (J41) |
BC |
Y |
|
J |
87 |
elongated pentagonal orthobirotunda (J42) |
BC |
Y |
|
J |
88 |
elongated pentagonal gyrobirotunda (J43) |
BC |
Y |
|
J |
89 |
gyroelongated triangular bicupola (J44) |
BC |
Y |
|
J |
90 |
gyroelongated square bicupola (J45) |
BC |
Y |
|
J |
91 |
gyroelongated pentagonal bicupola (J46) |
BC |
Y |
|
J |
92 |
gyroelongated pentagonal cupolarotunda (J47) |
BC |
Y |
|
J |
93 |
gyroelongated pentagonal birotunda (J48) |
BC |
Y |
|
J |
94 |
augmented triangular prism (J49) |
PR |
Y |
|
J |
95 |
biaugmented triangular prism (J50) |
DP |
Y |
|
J |
96 |
triaugmented triangular prism (J51) |
PL |
Y |
|
J |
97 |
augmented pentagonal prism (J52) |
PR |
Y |
|
J |
98 |
biaugmented pentagonal prism (J53) |
PL |
Y |
|
J |
99 |
augmented hexagonal prism (J54) |
PR |
Y |
|
J |
100 |
parabiaugmented hexagonal prism (J55) |
PR |
Y |
|
J |
101 |
metabiaugmented hexagonal prism (J56) |
PL |
Y |
|
J |
102 |
triaugmented hexagonal prism (J57) |
PL |
Y |
|
J |
103 |
augmented dodecahedron (J58) |
PL |
Y |
|
J |
104 |
parabiaugmented dodecahedron (J59) |
PL |
Y |
|
J |
105 |
metabiaugmented dodecahedron (J60) |
PL |
Y |
|
J |
106 |
triaugmented dodecahedron (J61) |
PL |
Y |
|
J |
107 |
metabidiminished icosahedron (J62) |
PL |
Y |
|
J |
108 |
tridiminished icosahedron (J63) |
PL |
Y |
|
J |
109 |
augmented tridiminished icosahedron (J64) |
PL |
Y |
|
J |
110 |
augmented truncated tetrahedron (J65) |
PL |
Y |
|
J |
111 |
augmented truncated cube (J66) |
PL |
Y |
|
J |
112 |
biaugmented truncated cube (J67) |
PL |
Y |
|
J |
113 |
augmented truncated dodecahedron (J68) |
PL |
Y |
|
J |
114 |
parabiaugmented truncated dodecahedron (J69) |
PL |
Y |
|
J |
115 |
metabiaugmented truncated dodecahedron (J70) |
PL |
Y |
|
J |
116 |
triaugmented truncated dodecahedron (J71) |
PL |
Y |
|
J |
117 |
gyrate rhombicosidodecahedron (J72) |
PL |
Y |
|
J |
118 |
parabigyrate rhombicosidodecahedron (J73) |
PL |
Y |
|
J |
119 |
metabigyrate rhombicosidodecahedron (J74) |
PL |
Y |
|
J |
120 |
trigyrate rhombicosidodecahedron (J75) |
PL |
Y |
|
J |
121 |
diminished rhombicosidodecahedron (J76) |
PL |
Y |
|
J |
122 |
paragyrate diminished rhombicosidodecahedron (J77) |
PL |
Y |
|
J |
123 |
metagyrate diminished rhombicosidodecahedron (J78) |
PL |
Y |
|
J |
124 |
bigyrate diminished rhombicosidodecahedron (J79) |
PL |
Y |
|
J |
125 |
parabidiminished rhombicosidodecahedron (J80) |
PL |
Y |
|
J |
126 |
metabidiminished rhombicosidodecahedron (J81) |
PL |
Y |
|
J |
127 |
gyrate bidiminished rhombicosidodecahedron (J82) |
PL |
Y |
|
J |
128 |
tridiminished rhombicosidodecahedron (J83) |
PL |
Y |
|
J |
129 |
snub disphenoid (J84) |
PL |
Y |
|
J |
130 |
snub square antiprism (J85) |
PL |
Y |
|
J |
131 |
sphenocorona (J86) |
PL |
Y |
|
J |
132 |
augmented sphenocorona (J87) |
PL |
Y |
|
J |
133 |
sphenomegacorona (J88) |
PL |
Y |
|
J |
134 |
hebesphenomegacorona (J89) |
PL |
Y |
|
J |
135 |
disphenocingulum (J90) |
PL |
Y |
|
J |
136 |
bilunabirotunda (J91) |
CU |
Y |
|
J |
137 |
triangular hebesphenorotunda (J92) |
CU |
Y |
|
W |
138 |
tetrahemihexahedron |
PL |
N |
|
W |
139 |
cubohemioctahedron |
PL |
N |
|
W |
140 |
octahemioctahedron |
PL |
N |
|
W |
141 |
small dodecahemidodecahedron |
PL |
N |
|
W |
142 |
great dodecahemidodecahedron |
SS |
N |
|
W |
143 |
small dodecahemiicosahedron |
SS |
N |
|
W |
144 |
great dodecahemiicosahedron |
SS |
N |
|
W |
145 |
small icosihemidodecahedron |
PL |
N |
|
W |
146 |
great icosihemidodecahedron |
SS |
N |
|
W |
147 |
small ditrigonal icosidodecahedron |
PL |
Y |
|
W |
148 |
dodecadodecahedron |
PL |
Y |
|
W |
149 |
echidnahedron |
SS |
Y |
|
W |
150 |
great icosidodecahedron |
SS |
Y |
|
W |
151 |
triambic dodecadodecahedron |
SS |
Y |
|
W |
152 |
small triambic icosidodecahedron |
SS |
Y |
|
W |
153 |
great triambic icosidodecahedron |
SS |
Y |
|
DP |
154 |
hexagonal dipyramid |
DP |
Y |
|
DP |
155 |
octagonal dipyramid |
DP |
Y |
|
DP |
156 |
decagonal dipyramid |
DP |
Y |
|
DP |
157 |
square trapezohedron |
DH |
Y |
|
DP |
158 |
pentagonal trapezohedron |
DH |
Y |
|
DP |
159 |
hexagonal trapezohedron |
DH |
Y |
|
DP |
160 |
octagonal trapezohedron |
DH |
Y |
|
DP |
161 |
decagonal trapezohedron |
DH |
Y |
|
GS |
162 |
2-frecuency tetrahedral geodesic sphere (GS1) |
GS |
Y |
|
GS |
163 |
2-frecuency octahedral geodesic sphere (GS2) |
GS |
Y |
|
GS |
164 |
2-frecuency icosahedral geodesic sphere (GS3) |
GS |
Y |
|
GS |
165 |
3-frecuency tetrahedral geodesic sphere (GS4) |
GS |
Y |
|
GS |
166 |
3-frecuency octahedral geodesic sphere (GS5) |
GS |
Y |
|
GS |
167 |
3-frecuency icosahedral geodesic sphere (GS6) |
GS |
Y |
|
GS |
168 |
4-frecuency tetrahedral geodesic sphere (GS7) |
GS |
Y |
|
GS |
169 |
4-frecuency octahedral geodesic sphere (GS8) |
GS |
Y |
|
GS |
170 |
4-frecuency icosahedral geodesic sphere (GS9) |
GS |
Y |
|
DO |
171 |
2-frecuency tetrahedral geodesic hemisphere (DO1) |
DO |
Y |
|
DO |
172 |
2-frecuency octahedral geodesic hemisphere (DO2) |
DO |
Y |
|
DO |
173 |
2-frecuency icosahedral geodesic hemisphere (DO3) |
DO |
Y |
|
DO |
174 |
3-frecuency octahedral geodesic hemisphere (DO4) |
DO |
Y |
|
DO |
175 |
4-frecuency tetrahedral geodesic hemisphere (DO5) |
DO |
Y |
|
DO |
176 |
4-frecuency octahedral geodesic hemisphere (DO6) |
DO |
Y |
|
DO |
177 |
4-frecuency icosahedral geodesic hemisphere (DO7) |
DO |
Y |
Poliedros que no generan volumen
Los poliedros marcados como VOLUME: N, por su topología, no definen un volumen tratable por ANSYS. Sin embargo sí generan áreas con las que el programa puede trabajar.
Ejemplos
A continuación se exponen varios ejemplos que muestran las posibilidades que ofrece el conjunto de sólidos de CivilFEM para su diseño de estructura.
Mallado de un sólido
A partir de un objeto de CivilFEM (Snub dodecahedron) se generan modelos de elementos finitos de vigas, láminas y sólidos.
Manejo de primitivas: Top-Down
A partir de dos objetos de CivilFEM (cube and dodecahedrom) se obtienen nuevos sólidos mediante operaciones booleanas.
Modelo de estructura de celosía
A partir de tres objetos de CivilFEM, y mediante operaciones booleanas se obtiene su modelo de Elementos Finitos tipo viga.
Catálogo de primitivas de CivilFEM
Poliedros regulares o de Platón
Poliedros de Kepler-Poinsot y poliedros estrellados
Poliedros Arquimedianos o semi-regulares
Primas y Anti-prismas
Poliedros de Catalan (duales de los poliedros Arquimedianos)
Poliedros de Johnson
Poliedros de Weird
Di-piramides y deltoedros
Esferas Geodésicas
Hemi-esferas geodesicas
