Paskal Rachman

Biodata

Nama : Paskal Rachman

NPM : 1706104306

TTL : Tasikmalaya, 20 Oktober 1993

Email : paskal.rachman@ui.ac.id

Riwayat Pendidikan :

D3 - Teknik Perancangan Manufaktur, Politeknik Manufaktur Negeri Bandung 2012 - 2015

S1 - Teknik Mesin, Universitas Indonesia 2017 - 2020

S2 - Perancangan dan Manufaktur Produk, Teknik Mesin, Universitas Indonesia 2019 - sekarang

Pertemuan 1 - 3 Februari 2020

Komputasi Teknik

Komputasi teknik merupakan suatu penyelesaian permasalahan teknik dalam bentuk matematis (numerik). Komputasi teknik sendiri berhubungan erat dengan metode numerik. Pemodelan suatu masalah keteknikan diharapkan bisa diselesaikan dengan cepat dengan metode numerik, dimana pengoperasianya berdasarkan suatu pemodelan algoritma yang dalam pengoperasian memerlukan banyak operasi numerikal, sehingga komputasi teknik dapat memudahkan engineer dalam menyelesaikan suatu permasalahan. Metode numerik sendiri dapat berarti cara sistematis untuk menyelesaikan persoalan matematika dengan operasi angka.

Tujuan Mempelajari Komputasi Teknik

1. Mampu memahami konsep dan prinsip dalam pembelajaran komputasi teknik

2. Menerapkan pemahaman komputasi teknik dalam menyelesaikan permasalahan didalam masyarakat

3. Lebih mengenali diri (Muhasabah)

Muhasabah

Muhasabah bisa diartikan sebagai introspeksi diri atau lebih mengenali diri. Muhasabah sering kali berkaitan dengan kebaikan dan keburukan yang pernah dilakukan di masa lampau dan berniat untuk melakukan yang lebih baik lagi di masa mendatang. Hal ini erat kaitannya dengan akal.

Pada perkuliahan pertemuan pertama, Pak DAI selaku dosen komputasi teknik menyampaikan tentang akal, dimana hal ini yang membedakan bahwa kita itu adalah manusia bukan hewan. Akal sendiri berada di hati (jantung) bukan di kepala (otak). Dengan akal, manusia mampu membedakan hal yang baik atau salah. Dengan ketiadaannya akal, maka manusia tidak ada beda nya dengan hewan, dimana manusia akan berlaku sesuai kehendak nafsu dan emosi belaka.

Pertemuan 2 - 10 Februari 2020

Sinopsis Skripsi

Judul : Perancangan Lumbosacroiliac Prosthesis Untuk Pasien Pengidap Chordoma

Penelitian ini difokuskan untuk desain prosthesis khusus pada kasus pasien yang terkena chordoma bagian tulang belakang lumbar 4, lumbar 5 dan tulang ekor. Chordoma merupakan salah satu golongan jenis kanker ganas dan langka, yang biasa ditemukan pada tulang belakang atau tulang tengkorak. Sebagai metode pengobatannya jika kanker belum menyebar keluar tulang, prosedur pengangkatan tulang yang terinfeksi dilakukan dan digantikan dengan sebuah tulang buatan (prosthesis). Metode perancangan dilakukan dengan menggunakan CT Scan data pasien, yang diolah menjadi model 3D dengan software Materialise Mimics, rekayasa 3D model dilanjutkan dengan menggunakan software Solidworks dan simulasi dengan ANSYS. Proses perancangan dilakukan dengan beberapa macam variasi desain, diantaranya model implan tulang dengan solid dan shell model yang terbagi menjadi beberapa komponen, penggunaan iliac screw lateral connector, modifikasi iliac screw locking head dan modifikasi iliac screw locking head dengan cross connector. Dari hasil analisa perhitungan dan simulasi konsep terbaik yang terpilih yaitu dengan nilai Peak von Mises Stress dominan terendah pada bagian iliac screw diantara jenis desain yang lain adalah desain dengan menggunakan locking head iliac screw yang menggunakan implan shell model lattice structure.

Sinopsis Skripsi yang berkaitan dengan Komputasi Teknik

Kunci utama pada penyelesaian penelitian skripsi saya merupakan dengan komputasi dan perhitungan numerikal. Dikarenakan pada proses nya saya melakukan perencanaan desain dengan menggunakan pendekatan formula yang ada dan melakukan proses simulasi pembebanan dengan bantuan software diantaranya Solidworks dan ANsys.

Stokastik dan Deterministik

- Deterministik adalah kejadian yang pasti terjadi.

Salah satu contoh yang sederhana nya adalah jika suatu batang diberikan gaya tarik F1 maka akan menghasilkan gaya tahanan sebesar F2 yang berbeda arah. F2 merupakan suatu nilai deterministik yang besarannya bisa ditentukan.

- Stokastik adalah kebolehjadian atau sesuatu yag mempunyai unsur peluang.

Sebagai contoh sederhananya adalah forcecasting suatu data dengan analisa regresi.

Pertemuan 3 - 17 Februari 2020

Presentasi Sinopsis Project Komputasi Teknik

Resume Kuliah Pertemuan 3

Pada pertemuan ketika Pak Dai menyampaikan 3 komponen yang merupakan penghalang besar bagi manusia maupun suatu bangsa untuk berkembang.

Yaitu Ketidaktahuan, Malas dan Egois.

Perlu kita sebagai manusia untuk melawan 3 komponen tersebut yaitu sebagai contoh perlawanan tersebut dengan cara :

1. Ketidak tahuan, dengan belajar sungguh-sungguh

2. Egois, dengan selalu mendengarkan masukkan orang lain agar bisa menjadi prinadi yang lebih baik

3. Malas, dengan menetapkan tujuan dan target sehingga kita bisa termotivasi untuk bergerak maju menjadi lebih baik.

Dalam perkuliahan pertemuan ketiga juga Pa Dai menyampaikan bahwa salah satu sarana untuk melawan 3 komponen tersebut adalah dengan belajar Komputasi Teknik.

Pemodelan Matematis Tugas Besar Komputasi Teknik

Pada skiripsi saya yang berjudul perancangan lumbosacroiliac prosthesis untuk pasien pengidap chordoma, saya melakukan perancangan dengan analisa stress dan deformasi menggunakan bantuan FEM (finite element method).

Sebagai tugas besar dari matakuliah komputasi teknik ini. Saya akan berfokus pada analisa dan simulasi komponen kunci prosthesis, yaitu pada bagian Pedicle Screw. Dimana pada proses validasi nya akan dilakukan pemodelan matematis dengan teori yang ada. Model screw yang dianalisa diasumsikan sebagai batang kantilver. Formula yang digunakan pada pemodelan matematis ini yaitu :

q = O

Q = ∫q.dx

M = ∫Q.dx

EIθ = ∫M.dx

EIy = ∫EIθ.dx

Dimana,

q= Beban Terdistribusi

Q= Beban Terpusat

M= Momen

θ= Sudut Defleksi

y= Panjang Defleksi

E= Elastic Modulus

I= Moment Inertia

Momen inersia pada pemodelan ini berupa lingkaran, mengikuti bentuk screw.

Dimana, I=πd^4/64

Pertemuan 4 - 24 Februari 2020

Extended Abstract

Judul : Perancangan Lumbosacroiliac Prosthesis untuk Pasien Pengidap Chordoma

Penelitian ini difokuskan untuk desain prosthesis khusus pada kasus pasien yang terkena chordoma bagian tulang belakang lumbar 4, lumbar 5 dan tulang ekor. Chordoma merupakan salah satu golongan jenis kanker ganas dan langka, yang biasa ditemukan pada tulang belakang atau tulang tengkorak. Sebagai metode pengobatannya jika kanker belum menyebar keluar tulang, prosedur pengangkatan tulang yang terinfeksi dilakukan dan digantikan dengan sebuah tulang buatan (prosthesis). Metode perancangan dilakukan dengan menggunakan CT Scan data pasien, yang diolah menjadi model 3D dengan software Materialise Mimics, rekayasa 3D model dilanjutkan dengan menggunakan software Solidworks dan simulasi dengan ANSYS.

Proses perancangan terdiri dari beberapa komponen utama diantara nya prosthesis lumbar, prosthesis intervertebral disc, rod dan screw. Dari beberapa komponen diatas, terdapat komponen kunci yaitu screw. Sehingga fokus pada penelitian ini pada analisa dan simulasi komponen screw. Dimana screw yang digunakan berfungsi sebagai komponen anchor yang membantu memastikan prosthesis terkunci dengan tepat terhadap tulang terdekatnya. Komponen screw ini terdapat 2 macam diantaranya Pedicle Screw dan Iliac Screw. Secara konstruksi, screw menerima beban bengkok yang dihasilkan dari berat badan. Penyederhanaan dilakukan dengan melakukan pemodelan pembebanan screw sebagai model kantilever yang menerima beban bengkok, sehingga tegangan yang terjadi berupa tegangan bengkok dan sedikit tegangan geser. Proses analisa dilakukan dengan simulasi software finite element method dan sebagai metode verifikasi nya dilakukan analisa dengan pendekatan formula matematis batang kantilever dan formula tegangan bengkok, dimana formula matematis tersebut menghasilkan beberapa persamaan dengan banyak variabel. Penyelesaian persamaan dengan banyak variabel ini akan diselesaikan dengan metode eleminasi gauss.

Hasil dari penelitian ini diharapkan memberikan dimensi screw yang ideal terhadap beban yang diberikan, dimana dari proses verifikasi antara hasil simulasi dengan pemodelan matematis memberikan nilai stress dan defleksi dengan nilai error yang dapat diterima.

Resume Kuliah Pertemuan 4

Pada pertemuan keempat, perkuliahan komputasi teknik diawali dengan quiz. Quiz tersebut berkaitan materi Matematika Teknik yang telah didapat pada semester sebelumnya.

Berikut soal dan jawaban quiz pertama tersebut :

Soal Kuis 1

Jawaban Hal. 1

Jawaban Hal. 2

Pertemuan 5 - 2 Maret 2020

Optimasi Kebutuhan Energi Manusia

Pada kelas komputasi teknik pertemuan kelima, Pa Dai selaku dosen memberikan tugas untuk melakukan pengumpulan data tentang kebutuhan dan keinginan dari setiap individu, dalam hal ini mahasiswa. Pengumpulan data tersebut dimaksudkan untuk melakukan optimasi dari setiap poin kebutuhan dan keinginan sehingga didapatkan margin pengeluaran dan pendapatan yang optimal.

Pengumpulan data dilakukan dengan menganalisa dalam bentuk kegiatan individu berdasarkan energi yang digunakan sehari-hari. Baik itu dari energi dari dalam (internal individu) dan juga energi dari luar (eksternal). Pendekatan pengumpulan data energi dikonversikan dalam unit satuan energi yaitu kalori atau Joule atau Watt-hour. Satuan tersebut bisa juga dihitung dan dibentuk dalam bentuk satuan mata uang (rupiah) berdasarkan satuan biaya energi listrik yang berlaku di Indonesia

Sebagai salah satu contoh, seorang laki-laki dewasa rata-rata mengeluarkan energi dalam sehari kurang lebih sebesar 2000 kalori. Sedangkan wanita dewasa rata-rata sebesar 1500 kalori

Dari macam macam kegiatan sehari-hari tersebut dapat dikonversikan dengan persamaan-persamaan berikut:

1 joule (J) = 0,2389 kalori

1 joule (J) = 2,778 × 10-7 kWh

Biaya listrik tahun 2020 di Indonesia untuk golongan rumah tangga kecil:

1 kWh = Rp. 1467,28

Kemudian dari hasil data yang didapat dikumpulkan dan di plot dalam grafik hubungan energi/biaya Kebutuhan sehari hari (sumbu X) vs pengeluaran dan pendapatan (sumbu Y). Dari grafik tersebut dilakukan analisa agar bisa dilakukan optimasi sehingga pengeluaran yang didapat optimal terhadap pendapatan yang ada dalam rentang waktu satu bulan.

Pengolahan data dilakukan dengan cara pembentukan garis kurva dan persamaannya berdasarkan dengan regresi linear, regresi linear sendiri adalah sebuah pendekatan untuk memodelkan hubungan antara variable terikat Y (pengeluaran dan pendapatan) dan satu atau lebih variable bebas yang disebut X (energi/biaya kebutuhan).

Pertemuan 6 - 9 Maret 2020

Rule of Thumb Analisa Komputasi Teknik

Berikut ini merupakan tahapan-tahapan dalam menyelesaikan permasalahan teknik dengan menggunakan komputasi teknik:

1. Initial thinking about the problem,

Merupakan permikiran awal dari sebuah masalah dan membuat daftar daftar asumsi yang berkaitan. Engineer perlu menentukan batasan-batasan masalah yang berkaitan dengan kasus yang akan dianalisa. Tidak semua variable perlu diikutsertakan dalam pemecahan sebuah masalah. Diantaranya yang perlu diperhatikan adalah:

- Governing Equations

- Penyederhanaan solusi

- Beban

- Parameter yang mempengaruhi

- Diskritisasi seperti, FEM

2. Menentukan Model Komputasi.

Merupakan langkah yang dilakukan untuk membentuk suatu pemodelan yang dapat diselesaikan dengan komputasi

3. Simulasi

Merupakan langkah untuk mengeksekusi dari hasil pemodelan komputasi dengan bantuan software

4. Verifikasi

Merupakan langkah untuk memasktikan bahwa model komputasi dibuat mendekati dengan keadaan sebenarnya. Contohnya memastikan bentuk model sesuai, pembebanan sesuai, material sesuai, suhu yang terjadi sesuai dan input pada software sesuai.

5. Validasi

Merupakan langkah membandingkan hasil perhitungan numeris dari software dengan hasil dari referensi atau pengujian/eksperimen yang sudah dilakukan, hal ini dikarenakan bisa saja terjadi kesalahan pada konsep awal atau pada saat pemodelannya.

6. Rekomendasi

Merupakan saran yang sifatnya menganjurkan, membenarkan, atau menguatkan mengenai hasil baik itu dari penelitian yang telah dilakukan dan penelitian yang akan dilakukan selanjutnya