Finite-element-analysis node-variable bandplot for non-shell elements.

bandplot2D3D.m

function bandplot2D3D(elementos,nodos,variable,graphArg)
% BANDPLOT2D3D  Graficador de variables. CC-BY-NC-SA Patricio Whittingslow
%  2019.
 
% BANDPLOT2D3D(elementos,nodos,variable,graphArg)
% 
% Típica numeración de los nodos de los elementos:
%  4---7---3
%  |       |
%  8   9   6
%  |       |
%  1---5---2
% Ejemplo dado Q9
%
% Acepta los elementos H20, H8, T10, T4, CST, LST, Q8/Q9, Q4
% con numeración de ADINA o del Cook
% elementos: Matriz de conectividades.
% nodos:     Matriz de coordenadas nodales, 2D o 3D según tipo elemento
% variable:  Matriz m x n con la variable a graficar, donde [m n] = size(elementos).
% graphArg: Vector opcional con información de como graficar. 
% graphArg = [opacidadCaras, graficarNodos, graficarElementos, colorLinea]
%
% opacidadCaras: Valor entre 0 y 1. Por defecto es 0.5
% graficarNodos: 0 o 1. Numera los nodos.
% graficarElementos: 0 o 1. Numera los elementos. Usar con opacidad baja.
% colorLinea: 0 o 1. Color delimitador de elementos. 1 es negro. 0 es
% transparente.

[Nnod , Ndim]= size(nodos);
%% MODIFICAR SEGUN USO
lineColor='k'; % color de bordes de elemento, por defecto 'k' para negro. 'none' para ningun color
if Ndim==3
    opacidadCaras=.5; % transparencia de caras de elementos. 1 es opaco
else
    opacidadCaras=1; %Si es 2D no tiene sentido la transparencia a no ser que quieras numerar los elementos
end
nColores=10; % numero de colores graficados
graficarNodos = true; % grafica número de nodos
graficarElementos = true; %grafica número de elementos

%% Argumentos de grafico
if nargin>3
sizeGraphArg = size(graphArg);
if numel(sizeGraphArg)>=1 && sizeGraphArg(1)~=0
    opacidadCaras = graphArg(1);
    switch numel(graphArg)
        case 2
            graficarNodos = graphArg(2);
        case {3,4}
            graficarNodos = graphArg(2);
            graficarElementos = graphArg(3);
            if numel(graphArg)==4 
                if graphArg(4) == 1
                    lineColor='k';
                else
                    lineColor='none';
                end
            end
    end
end
end
%% Error check
isValidVariable = all(size(variable) == size(elementos));
if ~isValidVariable
    error('size(elementos) debe ser igual a size(variable)')
end
   

%% Límites de variable graficado
tol = 1E-5;
lims = [min(min(variable)) max(max(variable))];
if diff(lims) < lims(2)*tol
    lims = lims + [-1 1]*lims(2)*tol;
end

%% Elección de tipo de elemento a graficar
[Nelem, Nnodporelem] = size(elementos);
if Ndim==3
switch Nnodporelem
    case {10} %CTETRA
        vNod = [1 5 2 10 4 7;
                1 5 2 8 3 6
                1 6 3 9 4 7
                2 10 4 9 3 8];
    case {4} %T4 (LTETRA)
        vNod = [1 2 4
                1 2 3
                1 3 4
                2 4 3];
    case {8} %H8
        vNod = [1 2 3 4
                1 2 6 5
                2 6 7 3
                1 5 8 4
                5 6 7 8
                4 3 7 8];
    case {20} %CHEXA (H20)
       vNod = [1 9 2 10 3 11 4 12
                2 18 6 14 7 19 3 10
                4 12 1 17 5 16 8 20
                5 13 6 14 7 15 8 16
                1 9 2 18 6 13 5 17
                4 11 3 19 7 15 8 20];
    otherwise
        error('Elemento 3D desconocido.')
end
end

if Ndim == 2
    switch Nnodporelem
        case {3,4} % Caso lineales, CST y Q4
            vNod = 1:Nnodporelem;
        case {6} % LST
            vNod = [1 4 2 5 3 6];
        case {8,9} %Q8 y Q9
            vNod = [1 5 2 6 3 7 4 8];
        otherwise
            warning('Elemento 2D desconocido.')
            vNod = 1:Nnodporelem;
    end
end
[Nfaces, Nvertex] = size(vNod);
%% Graficador de superficies optimizada
% Cada superficie la grafica solo una vez
faces = zeros(1,size(vNod,2));
skippedfaces=0;
for e = 1:Nelem
    elenod = elementos(e,:);
    for s = 1:Nfaces
        supindex = elementos(e,vNod(s,:));
        if ~sum(sum( sort(supindex)==faces,2 ) == Nvertex)==1
            faces = [faces;sort(supindex)];
            h = patch('Faces',vNod(s,:),'Vertices',nodos(elenod,:),'FaceVertexCData',variable(e,:)'); 
            set(h,'FaceColor','interp','EdgeColor',lineColor,'CDataMapping','scaled');
            alpha(h,opacidadCaras);
        else
            skippedfaces=skippedfaces+1;
        end
    end
    if graficarElementos
        xx = nodos(elenod,1);
        yy = nodos(elenod,2);
        if Ndim==2
            text(mean(xx),mean(yy),num2str(e),'VerticalAlignment','bottom','Color','b','FontSize',8);
        else
            zz = nodos(elenod,3);
            text(mean(xx),mean(yy),mean(zz),num2str(e),'VerticalAlignment','bottom','Color','b','FontSize',8);
        end
    end
end

%% Grafico nombre de nodos
if graficarNodos
    for i = 1:Nnod
        xx(i) = nodos(i,1);
        yy(i) = nodos(i,2);
        if Ndim ==2
            text(xx(i),yy(i),num2str(i),'VerticalAlignment','bottom','Color','r','FontSize',8);
        else
            zz(i) = nodos(i,3);
            text(xx(i),yy(i),zz(i),num2str(i),'VerticalAlignment','bottom','Color','r','FontSize',8);
        end
     end
end
% Acomodo escalas y demás
colormap(jet(nColores))
caxis(lims)

if nColores <= 20
    nTicks = nColores;
else
    nTicks = 20;
end

ticks = lims(1):((diff(lims))/nTicks):lims(2);
tickLabels = cell(size(ticks));

for iTick = 1:length(ticks)
    tickLabels{iTick} = sprintf('%6.5E',ticks(iTick));
end

colorbar('YTick',ticks,'YTickLabel',tickLabels);
if Ndim==3
    view(3)
end
if graficarNodos
    xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z');
else
    set(gca,'XTick',[],'YTick',[],'ZTick',[],'XColor',[1 1 1],'YColor',[1 1 1],'ZColor',[1 1 1],'visible','on')
end
daspect([1 1 1])
box on
axis auto