Harry Purnama

---

Profil

Nama  : Harry Purnama

NPM  : 1806155301

Jurusan  : Teknik Mesin – Perancangan Dan Manufaktur

Email  : harry.purnama81@ui.ac.id/hrrypn@gmail.com

Dosen  : Dr. Ahmad Indra Siswantara (Pak DAI)

---

Komputasi Teknik – Pertemuan I (3 Februari 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

1. Pengertian Komputasi Teknik

Komputasi teknik adalah sebuah metode atau teknik algoritma yang digunakan untuk membantu memecahkan permasalahan matematis, sehingga dapat mengefisienkan waktu serta biaya dalam pemecahan permasalahan tersebut. Beberapa istilah dalam komputasi teknik adalah

1. Iterasi: teknik pengulangan pada solusi numerik untuk menyelesaikan sistem persamaan, salah satu contoh teknik iterasi yang paling banyak digunakan adalah Newton-Raphson iterative method
2. Eror: deviasi dari sebuah akurasi atau correctness.
3. konvergensi: gagasan bahwa urutan transformasi yang berbeda sampai pada suatu kesimpulan dalam jumlah waktu yang terbatas (transformasi itu berakhir), dan bahwa kesimpulan yang dicapai tidak tergantung pada jalan yang diambil untuk sampai ke sana (mereka konfluen).

1. Tujuan Pembelajaran Komputasi Teknik

Tujuan pembelajaran Komputasi Teknik adalah

1. Memahami konsep dan prinsip dalam komputasi teknik (eror, konvergen, verifikasi, validasi, metode, dll).
2. Mampu menerapkan pemahaman komputasi teknik dalam permasalahan dalam permesinan.
3. Sebagai sarana mengenal diri

1. Kemampuan Dalam Komputasi Teknik

Pembelajaran komputasi teknik yang saya lakukan masih pada dasar ditambah pembelajaran teori metode numerik yang saya terima sewaktu kuliah S1. Untuk detil penggunaan perangkat lunak bantu menggunakan Computer Aided Design (CAD) dan simulasi namun belum pada detil antara teori-teori yang digunakan untuk simulasi.

---

Komputasi Teknik – Pertemuan II (10 Februari 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Pada pertemuan kedua telah diajarkan beberapa hal yaitu

1. Analisa (Kesepakatan kelas): Suatu proses penyeidikan yang memuat sejumlah kegiatan untuk memecahkan masalah dengan dikaji sebaik-baiknya menggunakan pemikan yang terstruktur.
2. Analisa (Pak DAI): Suatu proses untuk menghasilkan langkah-langkah solusi/suatu prosedur pemecahan masalah.
3. Metode-metode dalam komputasi: Jika sesuatu random maka menggunakan statik (stokastik), sedangkan jika sesuatu itu berpola maka menggunakan deterministik.

1. Sinopsis Tugas Akhir

Tugas Akhir Saya berjudul "Analisa Pembebanan Dynamometer Untuk Proses Pemotongan Logam Pada Mesin Bubut Dengan Finite Element Method" Membuat pemodelan struktur utama dynamometer pemotongan logam pada mesin bubut dengan menggunakan software ANSYS Workbench 11.0, untuk menganalisa perilaku statik struktur dynamometer dengan mengetahui tegangan dan regangannya. Hasil analisa (Tegangan dan Regangan) dipakai sebagai acuan untuk penempatan strain gauge yang akan diletakkan pada dynamometer.

Metode dan batasan masalah yang ada pada Tugas Akhir adalah

1. Data-data eksperimental dan toeritis perhitungan pemotongan logam hanya digunakan sebagai gaya awal pembebanan pada analisa menggunakan software
2. Hasil dari simulasi merupakan pre-desain dari dynamometer yang akan dibuat, maka tidak perlu adanya verifikasi.

2 Sinopsis Tugas Akhir Lanjutan

Pada dasarnya, konsep dynamometer pemotongan logam adalah seperti konsep deflected beam secara sederhana dengan resultan gaya yang berasal dari gaya pemotongan dan gaya pemakanan.

Rencana Tugas Akhir dalam Komputasi Teknik adalah

1. Mempelajari data-data eksperimental pemotongan logam dari beberapa makalah dan pengujian yang telah ada untuk mendapatkan input gaya potong dan gaya pemakanan.
2. Data-data tersebut bisa jadi acak, namun bisa saja berpola, sehingga bisa digunakan dalam input komputasi teknik
3. Permodelan hollow deflected beam sederhana dengan model matematis kemudian membandingkan antara perhitungan manual dengan simulasi software CAE.

Saya sangat berharap pada proyek ini mendapat Ilmu lebih mengenai komputasi teknik.

3. Presentasi Sinopsis Project Komputasi Teknik

• 
• 
• 
• 

Komputasi Teknik – Pertemuan III (17 Februari 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Pada perkuliahan hari ini mendapatkan pelajaran dari Pak DAI yaitu harus melawan K, E, M (Ketidaktahuan, Egois dan Malas), dengan cara belajar secara istiqomah.

1. Konsep Metode Numerik

Metode Numerik adalah Teknik yang digunakan untuk memformulasikan persoalan matematik sehingga dapat dipejahkan dengan operasi perhitungan / aritmatika biasa (tambah, kurang, kali dan bagi), sehingga jika ada eror maka dilakukan solusi pendekatan.

Mengapa harus mempeajari metode numerik

1. Metode numerik merupakan alat bantu pemecahan masalah matematika yang "robust" dan dapat diterima dari banyak sisi termasuk secara enjiniring.
2. Metode numerik digunakan untuk menyederhanakan permasalahan matematika menjadi operasi matematika yang mendasar.

Tahap-tahap memecahkan persoalan numerik

1. Permodelan (dimodelkan dalam bentuk persamaan matematika)
2. Penyederhanaan model (disederhanakan dengan mengeliminasi beberapa variable atau parameter)
3. Formulasi numerik (Menentukan metode dan algoritma numerik)
4. Pemrograman (Menentukan bahasa pemrograman yang digunakan)
5. Operasional (Program dijalankan dengan data yang sudah diinput)
6. Evaluasi (membandingkan hasil dengan prinsip dasar/teori)

Pengertian dalam metode numerik 1. Konvergensi

• Definisi konvergensi: Secara umum pengertian konvergensi adalah penggabungan atau pengintegrasian dua atau lebih variable hasil untuk digunakan menuju satu titik tujuan, yang berarti dalam keteknikan bisa diartikan hubungan antara model dan jumlah diskrit sehingga tidak mengalami perubahan hasil, walaupun dilakukan penambahan atau pengurangan disktrit lagi.

• Kapan dilakukan?: konvergensi dilakukan pada saat sebelum dan sesudah operasi sumulasi berjalan.

• Bagaimana melaksanakan?: Pada aplikasi software FEA, secara sederhana cara melakukan crosscheck konvergensi adalah dengan merubah mesh (menambah jumlah nodal dan elemen) dari suatu model. Ketika penambahan jumlah nodal dan elemen tidak berpengaruh terhadap hasil maka hasil dapat dikatakan konvergen.

• Mengapa perlu?: Konvergensi menjadi dasar diterimanya sebuah simulasi, karena menunjukan kestabilan dan keberterimaan suatu hasil.

2. Singularitas adalah sebuah titik atau kondisi yang mengalami nilai tak berhingga.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Pemodelan Matematis Project Tugas Akhir

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Komputasi Teknik – Pertemuan IV (24 Februari 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

1. Quiz 1 - Komputasi Teknik (24 Februari 2020)

2. Finite Element Method, Finite Diferential Method dan Finite Volume Method

Metode Elemen Hingga (FEM) adalah teknik variasi yang digunakan untuk menemukan solusi untuk gaya, deformasi, dll., Dengan meminimalkan energi potensial sistem di bawah beban yang diterapkan.

Metode Elemen Hingga(FEM) adalah metode numerik untuk mencari solusi perkiraan dari distribusi variabel dalam domain masalah yang seringkali sulit diperoleh secara analitis.

Metode Elemen Hingga (FEM) adalah metode komputasi yang membagi model CAD menjadi elemen yang sangat kecil tetapi terbatas hingga bentuk geometris sederhana. Kumpulan semua bentuk sederhana ini membentuk apa yang disebut elemen elemen hingga. Langkah selanjutnya adalah mengambil sistem persamaan diferensial parsial (PDE) yang menggambarkan displin ilmu fisikai, dan merumuskan persamaan ini untuk setiap elemen sebagai fungsi sederhana, seperti polinomial linier atau kuadratik, dengan jumlah derajat kebebasan terbatas (DOFs). Jenis solver yang digunakan tergantung pada model matematisnya.

Metode Beda Hingga (FDM) pendekatan paling langsung untuk mendiskritisasi persamaan diferensial parsial yang mempertimbangkan titik dalam ruang di mana kita mengambil representasi kontinum dari persamaan dan menggantinya dengan seperangkat persamaan diskrit, yang disebut persamaan beda hingga. Metode beda hingga biasanya didefinisikan pada kisi-kisi biasa dan fakta ini dapat digunakan untuk metode solusi yang sangat efisien. Oleh karena itu metode ini biasanya tidak digunakan untuk geometri CAD tidak teratur, tetapi lebih sering untuk model persegi panjang atau berbentuk blok.

Metode Volume Hingga (FVM) mirip dengan metode elemen hingga dalam model CAD yang pertama-tama harus dibagi menjadi elemen yang sangat kecil tetapi terbatas bentuk geometris sederhana. Terlepas dari ini, metode volume hingga sangat berbeda dari metode elemen hingga, dimulai dengan konsep elemen, yang sebaliknya disebut sebagai sel. Metode volume hingga didasarkan pada fakta bahwa banyak hukum fisika adalah hukum konservasi — yang masuk ke satu sel di satu sisi perlu meninggalkan sel yang sama di sisi lain. Secara historis, metode ini telah sangat berhasil dalam memecahkan masalah aliran fluida.

3. Extended Abstract

Gaya potong yang dihasilkan dari proses pemotongan logam mesin bubut dapat berpengauh pada kerataan dan keakurasian benda kerja. Kinerja pemotongan logam mesin bubut dapat dianalisa dengan menggunakan dynamometer. Penelitian yang telah ada dynamometer di desain menggunakan konfigurasi struktur yang terdiri dari batang kantilever dan mur segi enam sebagai penempatan strain gauge. Pada penelitian ini dikembangkan desain dynamometer pemotongan logam mesin bubut dengan konfigurasi lebih sederhana dari batang kantilever berpenampang silinder dan segi empat yang kemudian dilakukan analisa statik maupun dinamik guna mendapatkan regangan-tegangan optimum dan mode getar sebagai dasar pemasangan strain gauge. Selanjutnya dari beberapa material dynamometer akan dipilih menggunakan Digital Logic Method and Weighting Factor sebagai kompensasi terhadap optimasi pemilihan material. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah konfigurasi bentuk optimum dari dynamometer dengan mempertimbangkan jenis penampang, bentuk konfigurasi dan properti material.

The cutting force that results from the metal cutting can affect the flatness and accuracy of the workpiece. The performance of metal cutting can be analyzed using a dynamometer. Existing research on the dynamometer designed using a structural configuration consisting of cantilever rods and hexagon nuts as strain gauge placement. In this research, a dynamometer design for a metal cutting machine with a simple configuration of a cylindrical and rectangular cantilevered rod is then performed both static and dynamic analysis to obtain optimum stress-strain and vibration mode as the basis for strain gauge installation. Furthermore, some dynamometer materials will be chosen using the Digital Logic Method and Weighting Factor as compensation for optimizing material selection. The expected result of this research is the optimum form configuration of the dynamometer by considering the type of cross-section, configuration shape, and material properties.

Komputasi Teknik – Pertemuan V (2 Maret 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

1. Pembelajaran Dalam Perkuliahan

Pada kesempatan hari ini kami melakukan pembelajaran mengenai definisi masalah serta mengelompokan jenis-jenis variabel dalam masalah tersebut. Menurut saya definisi masalah dan pengelompokan jenis variabel ini bisa disebut dengan penentuan batasan masalah dan kondisi batas, di mana sewajarnya sebuah analisa perlu adanya batasan masalah dan kondisi batas. Kasus yang dibahas adalah mengenai erosi suatu komponen yang merupakan Tugas Akhir dari saudara Ichwan. Pada Tugas Akhirnya telah diarahkan bahwa yang menyebabkan erosi adalah gesekan antara 2 komponen (Fslide = μslide N)

2. Pembelajaran Dalam Permasalahan Sehari-hari

Mendefinisikan kebutuhan sehari-hari yang kemudian dikonversikan ke dalam satuan energy, lalu menjadi satuan mata uang dan dibandingkan dengan pendapatan yang diterima.

3. Kalor dan Kalori

Kalor merupakan salah satu bentuk energi, karena kalor adalah energi panas yang mengalir dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Kalor diukur dengan satuan kalori. Satu kalori yaitu banyaknya energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebesar 1°C pada 1 gram air. Air yang massanya 1.000 gram dinaikkan suhunya dari 24°C menjadi 25°C dibutuhkan energi sebesar 1.000 kalori.

Di Indonesia, berdasarkan rekomendasi Angka Kecukupan Gizi (AKG) dari Kementerian Kesehatan RI: [depkes.go.id] 1. Pria usia 30 – 49 tahun adalah 2625 kkal per hari. 2. Perempuan usia 30 – 49 tahun adalah 2150 kkal per hari

Menghitung Kalori

Terdapat dua jenis kalori, yaitu kalori kecil yang ditulis dalam satuan “kal” dan kalori besar atau “kilokalori” (kkal), dengan perhitungan 1 kkal sama dengan 1.000 kal. Cara menghitung kalori yang kita butuhkan menurut P2PTM Kemenkes RI sangat sederhana, karena hanya berdasarkan jenis kelamin dan tinggi badan. Sebelum menghitung, kita harus mengetahui terlebih dahulu tinggi badan (TB) dalam sentimenter dan Berat Badan Ideal (BBI) dengan rumus sebagai berikut:

BBI = (TB-100) – (10% x (TB – 100))

Selanjutnya, kita dapat hitung Kebutuhan Kalori Basal (KKB) atau Basal Metabolic Rate (BMR). KKB merupakan kebutuhan kalori yang dibutuhkan oleh tubuh untuk metabolisme basal, yakni metabolisme yang wajib dilakukan mahluk hidup walaupun tidak membutuhkan energi. Ini berarti metabolisme tubuh akan tetap berjalan meskipun dalam keadaan tidur atau tidak melakukan apa-apa. Berikut adalah rumus menghitung angka KKB:

KKB Laki-laki = 30 kkal x BBI

KKB Perempuan = 25 kkal x BBI

Menghitung Kebutuhan Kalori Total (KKT)

Kebutuhan kalori total adalah jumlah kebutuhan kalori tubuh ditambah dengan jumlah kalori saat melakukan aktivitas fisik. Kita mengenal tiga jenis aktivitas, yaitu

1. Aktivitas ringan seperti membaca (10%), menyetir mobil (10%), kerja kantoran (10%), mengajar (20%), berjalan (20%).

2. Aktivitas sedang: kerja rumah tangga (20%), jalan cepat (30%), bersepeda (30%).

3. Aktivitas berat: aerobik (40%), mendaki (40%), dan jogging (40%)

Rumus KKT = KKB + Aktivitas Fisik - Faktor Koreksi

Faktor koreksi adalah sebagai berikut:

Usia 40 - 59 tahun, nilai koreksinya minus 5%

Usia 60 - 69 tahun, nilai koreksinya minus 10%

Usia >70 tahun, nilai koreksinya minus 20%

4. Tabel Kebutuhan Harian Pemakaian Energi

Komputasi Teknik – Pertemuan VI (9 Maret 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

1. Materi Tambahan

• Permasalahan dikelumpokan dalam dua hal yaitu terstruktur dan tidak terstruktur (modifikasi)
• Analisa adalah prosedur-prosedur pemecahan masalah
• Dalam menerapkan analisa harus disampaikan tujuan, asumsi, metode, perhitungan, dsb....

2. Rule Of Thumb Komputasi Teknik

• Initial Thinking (Analisa Masalah, pada tahap ini beberapa pendahuluan seperti mengumpulkan data, survei diperlukan)

Setelah mengumpulkan semua yang dibutuhkan untuk menyelesaikan masalah, maka kita perlu membacanya. Ini adalah langkah penting dalam keseluruhan proses. Banyak enjinir memiliki kecenderungan untuk hanya memindai masalah, dan hanya akan menimbulkan masalah karena akhirnya kehilangan informasi yang kemungkinan akan membuat masalah lebih sederhana. Hal terbaik yang harus dilakukan untuk langkah ini adalah membaca masalahnya secara menyeluruh dan membacanya dua kali, memastikan bahwa telah mengumpulkan semua informasi. Setelah menyelesaikan mengumpulkan data dan membacanya, maka perlu membuat daftar asumsi yang dapat diterima untuk masalahnya. Penting untuk diingat bahwa bekerja lebih cerdas, bukan lebih keras dimana asumsi memungkinkan kita untuk menjadikan masalah yang lebih sederhana yang akan memberikan hasil yang sama validnya. Ini adalah langkah paling sulit dari sebuah pekerjaan yang memutuhkan jam terbang atau pengalaman. Butuh waktu, latihan, dan kesabaran untuk memahami asumsi apa yang bisa diterima dan mana yang tidak. BERISTIQOMAHLAH!!!

• Develop Model Matematis

Mengembangkan model matematis, dengan melakukan penggambaran skematik terhadap suatu masalah akan sangat membantu. Sebagai contoh seperti membuat diagram benda bebas dari kasus pembebanan batang kantilever, kemudian menuliskan persamaan matematis yang dibangun dari data dan asumsi yang ada pada langkah sebelumnya. Periksa juga variabel variabel yang dependent atau pun yang tidak dependent untuk memudahkan kita dalam menetapkan kondisi batasnya.

• Simulasi (Menjalankan sebuah "angka" berdasarkan rumusan / eksekusi terhadap model)

Seperti yang pernah dikatakan Pak DAI, bahwa software simulasi ini adalah black box. Apapun yang kita inputkan akan keluar hasil. Disini juga diperlukan pengalaman untuk memeriksa dari model, mesh, analisa yang dipilih, hingga hasilnya.

• Verifikasi (Solve the equation right. Menguji apakah tidak ada kesalahan numerik, ini termasuk bentuk dan jumlah mesh....)
• Validasi (Solve the right equation. Menguji keaktualan model, ada tahap ini "senses" sebagai enjinir harus digunakan karena ini berhubungan dengan kewajaran antara model dan hasil, termasuk juga menguji hasil dengan data lainnya)
• Rekomendasi.

Komputasi Teknik – Pertemuan VII (16 Maret 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Pada kesempatan kali ini pertemuan ke-7 secara tatap muka ditiadakan karena Universitas Indonesia sedang menerapkan Perkuliahan Jarak Jauh (PJJ). Para mahasiswa dituntut untuk belajar secara mandiri. Sedangkan untuk Mata Kuliah Komputasi Teknik tetap menyesuaikan untuk melengkapi target tugas besar.

Pada Minggu ini telah didapatkan hasil:

• Geometri awal dari dynamometer untuk proses analisa dan simulasi

• Gaya Pemakanan dan Gaya Potong dari persamaan yang pernah saya jabarkan pada Pertemuan III yang dihitung secara manual sebagai input pembebanan pada saat simulasi nanti.

• 
• 
• 

Komputasi Teknik – Pertemuan VIII / UTS (23 Maret 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

1.Video presentasi hasil belajar terkait pengetahuan (konsep/teori) dan keterampilan (menggunakan komputasi teknik)

Pada video ini saya mencoba mengaplikasikan software FEM (abaqus) untuk mendapatkan hasil setelah dilakukan perhitungan manual. Kasus yang saya angkat adalah dari buku Dr.R.K Bansal - Strength of Materials. Detil pengaplikasian dapat dilihat pada file video di bawah.

2. Proses pengerjaan materi penghitungan kebutuhan energi telah dikerjakan pada Pertemuan V (2 Maret 2020) [1]

Pada perhitungan kebutuhan energi, saya mencoba menghitung kebutuhan energi saya secara harian selama satu minggu. Karena saya sudah berkeluarga maka kebutuhan dari hari ke hari cenderung stabil. berikut adalah gambaran perhitungan kebutuhan energi dan besar biaya yang dikeluarkan

3. Draft Makalah Komputasi Teknik Draf makalah telah dipersiapkan namun belum sampai pada perhitungan detil dari analisa, semoga kedepan dapat dilanjutkan pada analisa dan penambahann pemilihan material.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Komputasi Teknik – Pertemuan IX (30 Maret 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

1.Video presentasi hasil belajar terkait pengetahuan (konsep/teori) dan keterampilan (menggunakan komputasi teknik)

adaptive meshing adalah alat yang memungkinkan untuk mempertahankan mesh berkualitas tinggi sepanjang analisis, bahkan ketika terjadi deformasi besar atau kehilangan material, dengan memungkinkan mesh bergerak secara independen dari material. Adaptive meshing tidak mengubah topologi (elemen dan konektivitas) mesh, yang menyiratkan beberapa keterbatasan pada kemampuan metode ini untuk mempertahankan mesh berkualitas tinggi pada deformasi ekstrim.

Berikut adalah contoh pengaplikasian adaptive mesh guna mendapatkan konvergensi hasil.

Komputasi Teknik – Pertemuan X (6 April 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Analisa Pembebanan Dynamometer Pemotongan Logam Dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga Dan Pemilihan Material Digital Logic Method

ABSTRAK

Gaya potong yang dihasilkan dari proses pemotongan logam mesin bubut dapat berpengauh pada kerataan dan keakurasian benda kerja. Kinerja pemotongan logam mesin bubut dapat dianalisa dengan menggunakan dynamometer. Penelitian yang telah ada dynamometer di desain menggunakan konfigurasi struktur yang terdiri dari batang kantilever dan mur segi enam sebagai penempatan strain gauge. Pada penelitian ini dikembangkan desain dynamometer pemotongan logam mesin bubut dengan konfigurasi lebih sederhana dari batang kantilever berpenampang silinder dan segi empat yang kemudian dilakukan analisa statik maupun dinamik guna mendapatkan regangan-tegangan optimum dan mode getar sebagai dasar pemasangan strain gauge. Selanjutnya dari beberapa material dynamometer akan dipilih menggunakan Digital Logic Method and Weighting Factor sebagai kompensasi terhadap optimasi pemilihan material. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah konfigurasi bentuk optimum dari dynamometer dengan mempertimbangkan jenis penampang, bentuk konfigurasi dan properti material.

The cutting force that results from the metal cutting lathe can affect the flatness and accuracy of the workpiece. The performance of the metal cutting lathe can be analyzed using a dynamometer. Existing research on the dynamometer was designed using a structural configuration consisting of cantilever rods and hexagon nuts as strain gauge placement. In this research, a dynamometer cutting design for a metal cutting machine with a simpler configuration of a cylindrical and rectangular cantilevered rod is then performed both static and dynamic analysis to obtain optimum stress-strain and vibration mode as the basis for strain gauge installation. Furthermore, some dynamometer materials will be selected using the Digital Logic Method and Weighting Factor as compensation for optimizing material selection. The expected result of this research is the optimum form configuration of the dynamometer by considering the type of cross-section, configuration shape, and material properties.

Kata kunci : Metode Elemen Hingga, Gaya-gaya pemotongan, Dynamometer mesin bubut, Tegangan normal, Regangan utama maksimum.

Komputasi Teknik – Pertemuan XI (13 April 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Penjelasan Perkuliahan

Intial Thinking Penjelasan intial thinking pada pertemuan ini langsung diaplikasikan pada contoh kasus dari buku Svein Linger - Programing for computaton - python, dimana penjelasan mengenai konsep sistem harmonik osilasi sebuah benda yang dibari pegas. Dijelaskan juga dari cara kerjanya, sampai dengan menentukan variabel inputnya sebagai kondisi batas.

KUIS-2 Komputasi Teknik

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Komputasi Teknik – Pertemuan XI (20 April 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Komputasi Teknik — Pertemuan XII (27 April 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Dalam FEM kita mengenal beberapa jenis mesh, namun Jenis mesh khusus yang perlu diperhatikan oleh para enjinir. Dua mesh tersebut adalah deformed mesh dan moving mesh. Secara garis besar jenis mesh tersebut dapat diartikan sebagai berikut :

Intreface "moving mesh" sesuai jika kita ingin secara unik mendefinisikan regangan material di setiap titik dalam domain. Ini berlaku untuk pemodelan domain padat jika deformasi domain dapat sepenuhnya ditentukan. Perubahan volume menyiratkan bahwa materi sedang diregangkan atau dikompresi, tetapi massa total selalu tetap sama.

Interface "deformed mesh" dapat diterapkan untuk memodelkan fluida, atau ruang kosong, domain. Jika diterapkan ke domain padat, deformasi batas terkait dengan penambahan atau penghapusan material di sepanjang batas itu. Perubahan volume total domain menyiratkan bahwa massa sedang ditambahkan atau dihapus dari model.

Perlu juga disebutkan bahwa interface "Solid Mechanics" tidak dapat digabungkan dengan interface "Moving Mesh". Interface Solid Mechanics sudah menghitung deformasi domain melalui keseimbangan momentum. Di sisi lain, masuk akal untuk menggabungkan interface "deformed mesh" dengan interface Solid Mechanics jika ingin mempelajari perubahan tegangan akibat pemotongan logam, atau jika ingin melakukan sweep parametrik pada dimensi tanpa parameterisasi geometri.

Komputasi Teknik — Pertemuan XIII (4 Mei 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Pembelajaran pada komputasi teknik ini, difokuskan pada aplikasi mass spring dampign system 1D untuk simulasi pada sebuah struktur. berikut saya mencoba untuk melakukan simulasi model struktur frame dengan konstanta damping dan tanpa constanta damping. simulasi yang saya lakukan hanya sebagai gambaran awal bagaimana sebuah damper bekerja pada suatu struktur.

Komputasi Teknik — Pertemuan XIV (11 Mei 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Pembelajaran komputasi teknik pada kesempatan kali adalah memahami konsep dasar mengenai mekanika teknik tentang rumus tegangan geser dan pressure loss

Selain dari pembalajaran tersebut saya mencoba melakukan analisa displacement pada bangunan dengan menggunakan perhitungan eksak, Metode elemen sederhana dan metode elemen pemodelan nyata. berikut adalah hasilnya.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Komputasi Teknik — Pembelajaran Mandiri (5 Juni 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Pada kesempatan kali ini saya mencoba mempelajari ulang mengenai anallisa dinamik yang terbagi menjadi dua yaitu analisa eksplisit dan analisa implisit.

Banyak diantara kita masih kadang kebingunan ketika dihadapkan harus memilih apakah analisa eksplisit atau analisa implisit yang tepat untuk suatu simulasi metode eleent hingga. Baik mari kita mulai dari pemahaman mengenai bahwa analisa dinamik pasti akan melibatkan perubahan terhadap efek inersia.

Analisis implisit dan eksplisit berbeda dalam pendekatan peningkatan waktu. Dalam analisis implisit setiap kenaikan waktu harus konvergen, tetapi Anda dapat menetapkan kenaikan waktu yang cukup lama. Di lain pihak, eksplisit tidak harus menyatukan setiap kenaikan, tetapi agar solusinya menjadi akurat, penambahan waktu harus super kecil.:

Apa yang dapat dipahami dari kutipan di atas? Tentu kita hanya akan berpegang pada penambahan waktu "time increment" karena di situlah dasar analisa pemecah secara eksplisit maupun implisit.

Ujian Akhir Semester (8 Juni 2020)

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيم

Ujian Akhir Semester tahun 2020, Pak DAI memberikan soal berupa:

Komputasi teknik 2020 : Soal ini mengenai pemodelan dinamika gerakan sebuah kendaraan mobil. Umumnya spesifikasi sebuah mobil dilengkapi dengan data Berat total, Daya dan Torsi pada putaran mesin tertentu serta koefisien hambatan aerodinamis. Kembangkanlah sebuah model komputasi teknik untuk menentukan waktu yang diperlukan sebuah mobil spesikasi yg diberikan untuk bergerak mencapai kecepatan penuh dari keaadaan diam. Gunakan prosedur komputasi teknik (analisis awal (masalah), penentuan model matematis dinamika gerakan mobil lengkap dgn gaya gesekan dan hambatan aerodinamis (dengan asumsi2 yang dijelaskan), langkah2/algoritma penyelesaian numerik (menggunakan salah satu metoda: Runga Kutta, Finite diferrence atau finite elemen atau metoda numerik lainnya dan gunakan komputer untuk menghitung waktu yg diperlukan (top speed) pada berbagai spesifikasi mobil menggunakan algoritma tersebut. Tulis jawaban (sampai algoritma sj) dan nama anda pada kertas (tulisan tangan/tidak perlu diketik), foto lbr jawaban anda dan kirim via wa sy (japri). Waktu pengerjaan s/d jawaban algoritma adalah 30 menit. Jawaban tertulis ini harus disertai dgn catatan muhasabah (evaluasi diri) belajar anda selama satu semester dan tuliskan nilai anda/huruf (yang pantas, fair dan jujur (pada diri sendiri) menurut anda dibanding teman sekelas) yang menunjukan pencapaian anda dlm belajar komputasi teknik (nilai akhir, insyaaAllah, saya yang menentukan)

Berikut adalah jawaban dari persoalan gerak dinamis kendaraan mobil.

Initial Thinking (Analisis Awal)

Diketahui:

Ditanya: permodelan dinamik menggunakan salah satu metode analisa komputasi teknik

Analisis: Dasar dari permodelan ini adalah hukum kesetimbangan gerak yang dijabarkan dalam beberapa gaya-gaya diantaranya: 1. Gaya Traksi 2. Gaya Inersia 3. Gaya Kemiringan Jalan 4. Gaya Pembebanan Jalan 5. Gaya Aerodinamis Drag

Modelling (Pemodelan Matematis)

Algorithma

Untuk menyelesaikan persamaan di atas, dapat digunakan metode Runge-Kutta sebagai berikut

Simulasi

Dari initial condition dan permodelan matematis di atas maka dilakukan simulasi menggunakan excel sehingga didapatkan grafik perbandingan antara kecepatan dan waktu.

Dari grafik di atas bahwa kecepatan kendaraan mobil mencapai kondisi maksimum atau tidak mengalami peningkatan kecepatan signifikan yaitu 295 m/s pada waktu sekitar 1.30 detik.

Muhasabah Diri

Sebelumnya Saya pribadi mengucapkan banyak terima kasih kepada Pak DAI yang telah mengajarkan banyak hal selain materi perkuliahan. Dari mata kuliah Komputasi Teknik ini saya menjadi lebih memahami konsep-konsep komputasi teknik beserta dengan aplikasinya, selain daripada itu adalah Saya sangat termotivasi untuk belajar lebih mengenai banyak hal. Sampai saat ini Saya masih terus belajar mengenai komputasi teknik ini, karena kebetulan hampir semua materi yang ada dalam mata kuliah ini berkaitan dengan pekerjaan saya sehari-hari, di mana Saya setiap hari melakukan analisa dan simulasi untuk menyelesaikan permasalahan-permasalahan pekerjaan. Dengan berbekal materi kuliah Komputasi Teknik ini InsyaAlloh Saya juga menjadi lebih percaya diri dengan kemampuan Saya. Kiranya jika saya dapat menilai diri saya sendiri adalah sekitar 90-95. Hal ini dikarenakan Saya yakin bahwa setiap pribadi mempunyai keunggulan yang tidak bisa disamakan secara umum.

ٱلْحَمْدُ لِلَّٰهِ رَبِّ ٱلْعَالَمِينَ