import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import math
print("CALCULO DE TENSIONES PRINCIPALES POR CIRCULO DE MOHR")
while(True):
    print("""¿Qué quiere hacer? Escriba una opción
    1) Realizar el cálculo de tensiones principales
    2) Salir""")
    opcion = input()
    if opcion == '1':
        Sigmax = float(input('Ingrese valor \u03C3x:')) #Defino el valor de esfuerzo normal Sigma x.
        Sigmay = float(input('Ingrese valor \u03C3y:')) #Defino el valor de esfuerzo normal Sigma y.
        Tauxy = float(input('Ingrese valor \u03C4xy:')) #Defino el valor de esfuerzo cortante Tau xy.
        Sigma_medio = (Sigmax + Sigmay) / 2 #Calula el valor del Sigma promedio.
        Radio = np.sqrt(0.25 * (Sigmax - Sigmay) ** 2 + (Tauxy) ** 2) #Calcula el valor del radio del circulo.
        Sigma_1 = Sigma_medio+Radio #Calcula el valor de la tensión principal Sigma 1 a partir de Sigma promedio y Radio.
        Sigma_2 = Sigma_medio-Radio #Calcula el valor de la tensión principal Sigma 2 a partir de Sigma promedio y Radio.
        Tita_2P = math.degrees(math.atan(2 * Tauxy / (Sigmax - Sigmay))) # Calcula el valor de tita, el ángulo que se debe rotar para llegar a la dirección de tensiones principales.
        Sigma_1_format = "{:.2f}".format(Sigma_1) #Formato variable a 2 decimales.
        Sigma_2_format = "{:.2f}".format(Sigma_2) #Formato variable a 2 decimales.
        Sigma_medio_format = "{:.2f}".format(Sigma_medio) #Formato variable a 2 decimales.
        Radio_format = "{:.2f}".format(Radio) #Formato variable a 2 decimales.
        print("RESULTADOS:") 
        print("\u03C31:",Sigma_1_format) #muestra el valor de Sigma 1.
        print("\u03C32:",Sigma_2_format) #muestra el valor de Sigma 2.
        print("\u03C3media:",Sigma_medio_format) #muestra el valor de Sigma promedio.
        print("\u03C4máximo:",Radio_format) #muestra el valor máxima tensión cortante, o sea Radio.
        print("Ángulo principal 2\u03B8:",Tita_2P) #muestra el valor de Ángulo principal 2tita.
        circunferencia = np.linspace(0, 2 * np.pi, 360)
        x = Sigma_medio + Radio * np.cos(circunferencia)
        y = Radio * (np.sin(circunferencia))
        Extremo_ejex_menor = Sigma_medio - Radio - (Sigma_medio - Radio)*0.10 #Defino el valor mínimo para el trazado del eje x dando 10% de longitud adicional.
        Extremo_ejex_mayor = Sigma_medio + Radio + (Sigma_medio + Radio)*0.10 #Defino el valor máximo para el trazado del eje x dando 10% de longitud adicional.
        Extremo_ejey_menor = - Radio - (Radio)*0.10 #Defino el valor mínimo para el trazado del eje y dando 10% de longitud adicional.
        Extremo_ejey_mayor = + Radio + (Radio)*0.10 #Defino el valor máximo para el trazado del eje y dando 10% de longitud adicional.
        Punto_A_x = Sigma_medio + Radio * np.cos(Tita_2P) #Obtengo coordenada en x del punto A.
        Punto_A_y = Radio * np.sin(Tita_2P) #Obtengo coordenada en y del punto A.
        Punto_B_x = Sigma_medio - Radio * np.cos(Tita_2P) #Obtengo coordenada en x del punto B.
        Punto_B_y = Radio * np.sin(Tita_2P) #Obtengo coordenada en y del punto B.
        plt.plot(x, y) # Se grafica el circulo.
        plt.plot([Extremo_ejex_menor, Extremo_ejex_mayor], [0, 0], linestyle='--', color='black') #Se grafica el eje x en lineas de trazos de color negro.
        plt.plot([Sigma_medio, Sigma_medio], [Extremo_ejey_menor, Extremo_ejey_mayor], linestyle='--', color='black') #Se grafica el eje de centro de circulo en y en lineas de trazos de color negro.
        plt.plot([0,0], [Extremo_ejey_menor, Extremo_ejey_mayor], linestyle='-', color='black') #Se grafica el eje y en línea de color negro.
        plt.plot([0,Extremo_ejex_menor], [0,0], linestyle='-', color='black') #Se grafica el eje x en línea 1de color negro.
        plt.plot([Punto_A_x,Punto_A_x],[0,-Punto_A_y], linestyle='--', color='blue') #Se grafica la línea vertical desde Sigma x hasta A, es decir, el esfuerzo cortante Tauxy.
        plt.plot([Punto_B_x,Punto_B_x],[0,Punto_B_y], linestyle='--', color='blue') #Se grafica la línea vertical desde Sigma y hasta B, es decir, el esfuerzo cortante Tauxy.
        plt.plot([Punto_B_x,Punto_A_x],[Punto_B_y,-Punto_A_y], linestyle='--', color='blue') #Se grafica la línea que une el punto A, el centro de circulo y el punto B. Es decir, el diámetro del circulo.
        plt.plot([Punto_B_x],[Punto_B_y], marker=10, color='red') # Se grafica un punto en forma de triángulo rojo en B.
        plt.plot([Punto_A_x],[-Punto_A_y], marker=10, color='red') # Se grafica un punto en forma de triángulo rojo en A.
        plt.text(Punto_A_x,-Punto_A_y,'A',fontdict=None,) #Se grafica la letra A en la coordenada del punto A.
        plt.text(Punto_B_x,Punto_B_y,'B',fontdict=None,) #Se grafica la letra B en la coordenada del punto B.
        plt.plot([Sigma_1],[0], marker="o", color='blue') # Se grafica un punto en forma de triángulo rojo representando Sigma 1.
        plt.plot([Sigma_2],[0], marker="o", color='blue') # Se grafica un punto en forma de triángulo rojo representando Sigma 2.
        plt.text(Sigma_1+3,3,r"$\sigma $1",fontdict=None,) #Se grafica el nombre Sigma 1 en el punto del circulo.
        plt.text(Sigma_2-3,3,r"$\sigma $2",fontdict=None,) #Se grafica el nombre Sigma 2 en el punto del circulo.
        plt.show()
    elif opcion =='2':
        print("¡FIN!")
        break
    else:
        print("Vuelva a intentar ingresar una opción correcta")