Muhammad Jeri At Thabari

Biodata

Nama  : Muhammad Jeri At-Thabari

NPM  : 1606876525

Jurusan  : Teknik Mesin - Sistem Utilitas Bangunan dan Keselamatan Kebakaran

Info Lain :

Saya adalah seorang anak, dari 4 bersaudara, yang dilahirkan dan dibesarkan di provinsi Aceh. setelah menyelesaikan pendidikan saya selama 6 tahun di kota Lhokseumawe, saya melanjutkan studi untuk 6 tahun berikutnya di ibukota Banda Aceh sebelum akhirnya memutuskan untuk merantau ke Jakarta dan menempuh studi di Universitas Indonesia. Saat ini saya berada dibawah bimbingan Prof. Ir. Yulianto Sulistyo Nugroho Msc, Ph.d untuk skripsi dan thesis saya. Saya terdaftar sebagai salah satu mahasiswa program Fast Track angkatan 2016. Tujuan saya mengikuti program tersebut untuk mematangkan diri dan kapabilitas saya dalam ilmu keselamatan kebakaran sebelum melanjutkan studi lanjut saya untuk program doktoral. Saya berharap saya mampu menempuh studi lanjut saya di universitas terbaik untuk peminatan saya, entah itu di US, Swedia, Skotlandia, atau New Zealand. ke-empat negara tersebut adalah destinasi saya untuk menempuh studi lanjut agar saya memiliki kapabilitas yang sangat baik untuk menjadi seorang pengajar (dosen) dan juga peneliti

alt text

Komputasi Teknik yang Saya Pahami (Current State Condition)

Hari ini tanggal 3 Februari 2020 adalah kelas pertama saya mengikuti kuliah komputasi Teknik. Sejujurnya, saya tidak memiliki gambaran detil mengenai apa yang akan dipelajari pada mata kuliah ini. Yang saya ketahui, mata kuliah ini adalah lanjutan dari mata kuliah metode numerik. Pada mata kuliah metode numerik sebelumnya, saya mempelajari metode-metode komputasi numerik untuk mengaproksimasi perhitungan analitik yang kadang sulit untuk diselesaikan.

Pada mata kuliah metode numerik sebelumnya, saya diberitahukan mengenai beberapa metode komputasi numerik seperti Euler-Lagrange, Newton-Rhapson, dan Rungge-Kutta. Saya juga sempat mengerjakan tugas hands-on berupa melakukan komputasi menggunakan metode di atas menggunakan piranti lunak Microsoft Excel. Selain Microsoft Excel, kami juga sempat mencoba menggunakan MATLAB, namun, uji coba tidak dilakukan untuk semua metode, hanya Euler-Lagrange saja.

Meskipun demikian, pengetahuan saya mengenai metode-metode numerik tersebut sangat lah terbatas. Karena hal tersebut, saya tidak mampu mengingat kembali metode-metode tersebut dengan baik jika tidak dibantu dengan catatan. Selain itu, pada mata kuliah tersebut, tidak dijelaskan hal-hal yang berkaitan dengan fundamental dari komputasi Teknik seperti beberapa term yang disebutkan oleh pak Dai didalam kelas yaitu iterasi, error, convergence, dan lain-lain.

Jadi, secara garis besar, kemampuan saya di bidang komputasi Teknik saat ini hanya sebatas bisa mengoperasikan Microsoft Excel dengan metode numerik yang tidak saya hafalkan, maksudnya saya harus melihat contoh terlebih dahulu.

Sinopsis Skripsi

Saat ini saya sedang mengerjakan skripsi terkait fenomena kebakaran spontan pada batubara. Saya melakukan analisis terhadap pengaruh perbandingan luas permukaan reaksi dan volume dari tumpukan batubara terhadap waktu tunda penyalaan api (ignition delay time). seperti yang telah teramati di lapangan hingga kini dimana batubara yang tertumpuk memiliki kemampuan untuk terbakar dengan sendirinya akibat efek eksotermisitas dari batubara itu sendiri. Metode penelitian yang dilakukan untuk menganalisis permasalahan pada skripsi saya adalah pemodelan tiga dimensi berbasis finite element menggunakan piranti lunak COMSOL Multiphysics. perhitungan atau komputasi yang dilakukan oleh COMSOL, menurut pengetahuan saya, dilakukan dengan menggunakan metode numerik. hal ini dapat saya simpulkan karena terdapat istilah-istilah komputasi teknik yang terlihat pada interface dari COMSOL seperti segregasi, convergence, iteration, dan lain-lain.

Hasil analisis dari skripsi saya nanti nya diharapkan mampu memberikan informasi yang berguna dalam penanganan kebakaran spontan pada batubara yang selama ini merugikan dari aspek ekonomi, terlebih lagi dapat mencapai bahaya kehilangan nyawa. Saya sangat berharap hasil analisis dan kesimpulan dari skripsi saya dapat diterima oleh masyarakat dan dapat diterima oleh Allah sebagai amal jariyah. Saya berharap kontribusi saya, meskipun kecil di mata manusia, dapat mendatangkan ridha Allah.

---

Terdapat beberapa metode perhitungan yang dapat dilakukan oleh COMSOL Multiphysics. diantara yang paling familiar bagi saya adalah operasi menggunakan metode Dumped Newton pada dasarnya, dengan menggunakan piranti lunak ini, pengguna bisa memerintahkan software tersebut untuk memilih metode yang paling sesuai untuk melakukan kalkulasi tersebut. namun, untuk beberapa model yang memiliki fenomena fisika yang kompleks, terkadang diperlukan pengaturan manual dalam pemilihan metode komputasi dan penetuan hal-hal lain seperti time-step, jumlah iterasi, faktor damping, dan lain-lain.

Presentasi

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Stokastik dan deterministik

Stokastik dan deterministik adalah 2 jenis model. Pada model deterministik, setiap output (misal 'Z') dihasilkan dari sebuah operasi yang melibatkan salah satu parameter (misal 'X') dan parameter lainnya (misal 'Y'). Sebagai contoh,

X + Y = Z

Jika Y = 2 dan Z = 3, maka nilai X hanya bisa di isi oleh angka 1. Jadi, pada model deterministik, hasil atau output selalu ditentukan oleh kondisi awal yang pasti. Penggunaan model deterministik sangat membantu dalam memperhitungkan model dalam pengambilan kesimpulan yang tentu.

Berbeda pada model stokastik, penentuan output bisa dilakukan dengan satu atau lebih dari elemen probabilistik sehingga output yang dihasilkan juga berupa jangkauan. Sebagai contoh,

rand() + 2 = Z;   2 ≤ Z ≤ 3

Dengan demikian, terdapat beberapa kemungkinan nilai yang dapat menjadi parameter input pada model tersbut yang akan menghasilkan output dalam jangakauan tertentu. model seperti ini dapat digunakan untuk menentukan suatu probabilitas dari sebuah kejadian, sebagai contoh, pada perhitungan manajemen risiko.

Sumber: [1]

Berkaitan dengan skripsi saya, persamaan analisis yang digunakan pada umumnya adalah analisis deterministik. Namun, analisis stokastik juga digunakan untuk bagian-bagian tertentu. Piranti lunak COMSOL menggunakan analisis deterministik pada proses komputasi dasar nya. Kemudian, persamaan deterministik tersebut dioperasikan dengan pendekatan komputasi numerik

Terminologi dalam Komputasi Teknik

Validasi

Validasi adalah upaya untuk mengetahui kesesuaian suatu metode dengan metode acuan dengan cara membandingkan. validasi pada komputasi teknik memiliki peranan penting guna memberikan penilaian terhadap model yang telah dibentuk apakah cukup representatif untuk menggambarkan fenomena pada kejadian nyata atau tidak.

Pada umumnya, validasi dilakukan setelah proses akuisisi data dilakukan. hal yang paling sering melibatkan validasi adalah ketika suatu penelitian dilakukan dengan metode eksperimen dan simulasi komputer. kedua data hasil akuisisi dari masing-masing metode kemudian dibandingkan untuk memvalidasi hasil data pemodelan (simulasi) apakah sudah cukup representatif dalam memodelkan fenomena yang terjadi saat eksperimen

Abstrak Proyek Komputasi Teknik

Kebutuhan energi yang terus meningkat menjadikan pemanggunaan sumber daya mineral mengalami ekstraksi secara maksimal. Hal ini juga terjadi pada sumber daya batubara dimana pasar mulai menyerap berbagai jenis batubara dengan rentang kualitas yang beragam. Akibat dari penggunaan masif ini menyebebakan batubara dengan kualitas rendah seperti sub-bituminous dan lignite juga digunakan. Karena sifat nya yang lebih mudah mengalami kebakaran secara spontan, kedua jenis batubara ini sering kali menyebabkan masalah pada proses penanganan nya. Salah satu masalah yang terjadi adalah jenis batubara ini kerap terbakar dengan sendirinya ketika berada pada tumpukan dalam waktu yang cukup lama. Di sisi lain, penumpukan batubara sangat sulit dihindari karena pada proses rantai suplai, pengiriman dengan jumlah besar masih menggunakan kapal dan memakan waktu yang tidak sedikit. Fenomena kebakaran spontan pada batubara ini tentu berakibat buruk terutama dari sisi produktivitas karena batubara yang telah terbakar mengalami pengurangan kemampuan untuk melepas energi sehingga tidak lagi dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk membangkitkan daya.

Permasalahan ini sudah memasuki ranah konsiderasi dari para peneliti dimana beberaa metode, baik secara intrusive maupun non-intrusive telah diajukan untuk menangani permasalahan tersebut. Metode-metode intrusive yang diajukan antara lain dengan melakukan pelapisan guna mengurangi efek termal dari lingkungan, melakukan penyempotan dengan cairan guna mengurangi efek eksotermisitas dan batubara, hingga penghambatan reaksi oksidasi dengan mengurangi jumlah oksigen yang berada di zona reaksi. Metode non-intrusive yang dapat digunakan adalah dengan menentukan dimensi dan bentuk tumpukan untuk menghambat efek eksotermisitas dari tumpukan batubara.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui hubungan antara waktu tunda pengapian oleh reaktor dengan rasio luas permukaan dan volume zona bakar reaktor. Distribusi perpindahan panas diamati dengan melakukan pemodelan perpindahan panas dari lingkungan menuju reactor yang berisi batubara menggunakan piranti lunak COMSOL Multiphysics. Percobaan skala laboratorium juga dilakukan guna mendampingi hasil simulasi agar validasi dapat dilakukan.

Simulasi dilakukan dengan menempatkan reactor batubara berbentuk silinder lingkungan dengan temperature ambient sebesar 400 K. Hubungan antara eksotermisitas (temperature kritis dan waktu tunda pengapian) dari tumpukan batubara dan rasio antara luas permukaan dan volume zona bakar diamati dengan memvariasikan nilai S/V (luas permukaan zona bakar/volume zona bakar)

Simulasi dilakukan menggunakan piranti lunak berbasis finite element analysis bernama COMSOL Multiphysics. Dengan melakukan simulasi pada COMSOL, komputasi yang dilakukan dilakukan secara otomatis menggunakan aplikasi tersebut. Sama seperti kebanyakan piranti lunak berbasis pendekatan numerik, metode komputasi yang dilakukan adalah kombinasi antara metode direct solving dan iterative solving. Secara general, metode yang dipilih oleh COMSOL dalam melakukan komputasi secara direct solving adalah PARDISO dan conjugate gradient method sebagai metode iterative utama

Pemodelan ini diharapkan mampu memberikan gambaran mengenai hubungan antara nilai energi aktivasi dan pre-exponential factor (sifat eksotermisitas) dari batubara terhadap karakteristik dari fenomena kebakaran spontan dari tumpukan batubara. Hal lain yang diharapkan bisa diamati adalah pengaruh kandungan air (moisture content) terhadap distribusi temperature dari tumpukan dan waktu tunda kebakaran.

Optimasi Kebutuhan Energi Manusia

Pada project kali ini, saya memiliki gambaran untuk melakukan komputasi antara pendapatan bulanan yang saya dapatkan sebagai uang jajan dengan kebutuhan makan harian saya. saya akan melakukan penghitungan yang cukup terperinci untuk biaya makan harian saya, saya akan membedakan biaya antar hari nya (jikalau memang beda) sehingga hasil komputasi yang saya dapatkan akan benar-benar menghasilkan irisan yang optimum antara kebutuhan dan pendapatan. hingga saat ini, saya rasa hal itu yang paling feasible untuk dilakukan studi-nya. mungkin kedepan bisa dilakukan pendefinisian masalah yang lebih detil seperti konsumsi daya listrik dan lain-lain

Gambar di atas adalah grafik multi axis antara pendapatan harian saya, pengeluaran harian, kebutuhan energi, dan konsumsi energi harian. konsumsi energi yang saya modelkan masih terbatas pada konsumsi energi tubuh manusia untuk melakukan aktivitas. Jumlah kebutuhan kalori disesuaikan dengan kegiatan harian pada hari tersebut misal; di hari Sabtu dan Minggu kebutuhan energi cenderung rendah karena digunakan untuk istirahat. Jumlah kalori yang dimasukkan juga disesuaikan dengan intensitas makan di hari tersebut contoh; di hari Senin dan Kamis jumlah yang dipasok cenderung rendah karena berpuasa. Dengan mengamati titik crossing point dari grafik, kita dapat menggunakan persamaan berikut guna menentukan koordinat singgung.

alt text

alt text

Dari hasil kalkulasi tersebut, didapatkan nilai x sebesar 5.9. Hal ini menunjukkan bahwa aktivitas konsumsi energi saya paling optimum terjadi di hari Sabtu, dengan nilai kalori yang dimasukkan sebesar 1952.13 cal.

Mathematical Modelling Daily Problems

Dalam keseharian saya, banyak terdapat masalah yang saya pikirkan. Saya menduga banyak metode yang seharusnya bisa menghasilkan luaran yang optimal. salah satu masalah yang saat ini saya kira dapat di optimasi adalah perjalanan harian saya menuju FTUI. selama ini terdapat beberapa opsi bagi saya untuk mencapai FTUI. Secara lebih spesifik, saya penasaran dengan yang manakah lebih efektif jika saya ingin menjangkau kelas Komputasi Teknik di gedung GK 201, dengan melalui jalan di samping Teknik Industri ataukah melalui jalan depan Halte Teknik. Untuk menganalisis permasalahan ini, saya mengira ada beberapa variabel yang berpengaruh dalam menentukan tingkat keoptimalan jalan yang saya pilih. Variabel tersebut adalah waktu (t), jarak (s), jumlah kalori yang terpakai (c), dan kecepatan jalan (v). Hingga saat ini, saya masih memikirkan pemodelan matematis seperti apa yang sesuai.

Resume Pertemuan 09-03-2020

Pada pertemuan kali ini, diskusi di kelas membahas tentang rule of thumb dalam proses komputasi teknik secara runtut.

Initial Thinking Pada tahapan ini, seorang peneliti mengidentifikasi suatu permasalahan. Terjadi proses pemisahan antara hal yang diketahui dan yang belum diketahui dalam proses analisis masalah ini. Pemisahan tersebut dilakukan guna memudahkan peneliti dalam melakukan pemodelan matematis yang sesuai dan membuka peluang besar guna diselesaikan.

Modelling Pada tahapan ini, semua variabel yang telah didefinisikan pada tahapan sebelumnya coba dimodelkan menggunakan operasi matematis. Pemodelan dilakukan untuk memudahkan proses pengambilan kesimpulan dengan bantuan hasil komputasi

Simulasi Setelah model berhasil dirumuskan, langkah selanjutnya adalah melakukan eksekusi dari model matematis dengan metode komputasi terbaik yang dipilih. metode yang dipilih seharusnya memiliki proses komputasi paling sesuai guna mengeksekusi model matematis yang telah terbentuk

Verifikasi Verifikasi adalah upaya dalam memastikan komputasi pada simulasi memiliki keakuratan yang baik. Hal ini dengan melakukan perbandingan dengan literature-literature yang pernah melakukan hal serupa atau meninjau kembali buku ajar yang didalamnya terdapat penjelasan mengenai metode komputasi yang dipilih

Validasi validasi adalah upaya untuk memastikan hasil komputasi cukup representatif dalam memberikan jawaban terhadap permasalahan yang ingin diselesaikan. Validasi juga dilakukan dengan melakukan tinjauan literature terhadap artikel-artikel ilmiah yang pernah melakukan upaya serupa

Result and Discussion Pada tahapan ini, seorang peneliti melakukan analisis terhadap segala fenomena yang memiliki faktor pengaruh pada proses penyelesaian masalah yang telah dilakukan. Analisis yang dilakukan mencakup hal-hal yang diketahui asal muasal nya sebelumnya dan hal-hal yang diperkirakan asal-muasalnya. Pada tahapan ini juga peneliti dapat mengetahui hasil penelitian yang telah dilakukan

Recommendation Peneliti yang baik akan menganalisis segala kekurangan yang terjadi pada proses penelitian nya dan kemudian memberikan rekomendasi terhadap hal yang dapat dikembangkan agar perkembangan ilmu pengetahuan tidak stagnan