User:ISMAIL SALEH

IsmaiL Saleh

INTRODUCTION

Assalamualaikum Wr.Wb Perkenalkan Nama Saya ISMAIL SALEH ,Saya adalah Mahasiswa program studi Magister (S2) Teknik Mesin Universitas Indonesia dengan NPM 2306185441 , dilaman ini saya akan membagikan tentang pembalajaran saya dalam Mata Kuliah Komputasi Teknik dan beberapa pengalaman saya terkait pembelajaran maupun pekerjaan.

Bidang Riset/Penelitian saya adalah Desain dan Manufaktur Mesin CNC (Computer Numerical Control)

Rencana Thema Tesis/Penlitian Saya adalah Error compensation machine CNC (Computer Numerical Control) 5 Axis dengan Dosen Pembimbing Tesis saya di Magister Teknik Mesin ini yaitu Prof. Dr. Ir Gandjar Kiswanto, M.Eng.

* Pengalaman Kerja :

Saya Pernah Bekerja Menjadi Engineer Machining di PT. Astra Otoparts Group (Dari Tahun 2012 - 2020)

Saat ini saya Bekerja Badan Riset dan Inovasi Nasional Sebagai Engineer Research/Mechanical Engineer (Dari Tahun 2020 - Saat ini)

*Bio Pribadi :

LPDP Scholarship Awardee 2023 | PK221 LPDP RI (Tugas Belajar Magister Teknik Mesin (S2) Universitas Indonesia)

Resume Pertemuan 1 Komputasi Teknik Gasal 2024 (Tgl 29-10-2024)

Kuliah Pertemuan Ke-1 Tanggal 29 Oktober 2024

DAI5 adalah sebuah framework yang dikembangkan oleh Dr.Ir Ahmad Indra (Bpk DAI) untuk pendekatan problem solving yang menekankan pentingnya kesadaran manusia dalam setiap proses penyelesaian masalah.

*Framework ini terdiri dari lima tahap:

1). Intention (niat)

2). Initial Thinking (pemikiran awal)

3). Idealization (idealisasi)

4). Instruction Set (set instruksi)

5). Impact (dampak).

Dalam setiap tahap DAI5, niat yang tulus menjadi penggerak utama, di mana kesadaran individu dan keterlibatan Tuhan menjadi landasan penting dalam mengarahkan proses berpikir dan pengambilan keputusan.

Pada tahap Intention, individu diajak untuk menetapkan niat yang jelas dan terfokus dalam menyelesaikan masalah yang dihadapi. Selanjutnya, pada tahap Initial Thinking, analisis awal dilakukan untuk memahami komponen-komponen dari masalah secara mendalam. Ini merupakan kesempatan bagi mahasiswa untuk menggali informasi dan memikirkan berbagai kemungkinan yang ada. Dalam tahap Idealization, mahasiswa mengembangkan ide-ide atau solusi yang potensial berdasarkan pemahaman yang telah diperoleh. Mereka tidak hanya berfokus pada solusi teknis, tetapi juga mempertimbangkan aspek moral dan spiritual dari setiap pilihan yang ada.

Tahap selanjutnya, Instruction Set, melibatkan perumusan langkah-langkah konkret untuk menerapkan solusi yang telah diidealisasi. Pada tahap ini, mahasiswa belajar untuk merancang rencana tindakan yang terstruktur dan terukur, sehingga dapat mengimplementasikan solusi dengan efektif. Akhirnya, pada tahap Impact, mahasiswa mengevaluasi hasil dari solusi yang diterapkan dan merefleksikan dampaknya terhadap diri mereka sendiri dan masyarakat. Dengan pendekatan DAI5, Dr. Ahmad Indra menekankan pentingnya menciptakan solusi yang tidak hanya efektif secara teknis, tetapi juga berarti secara etis dan spiritual, sehingga dapat memberikan kontribusi positif dalam setiap aspek kehidupan.

Komputasi Teknik - Tugas - 1 Application of DAI5 in Finite Element Analysis (FEA) (Tgl 04-11-2024)

Metode DAI5 merupakan kerangka pemecahan masalah terstruktur yang dikembangkan oleh Dr. Ahmad Indra, bertujuan dalam meningkatkan kesadaran, pemikiran langkah demi langkah untuk mengatasi tantangan yang kompleks.

DAI5 Framework adalah sebuah metode yang digunakan dalam proses pembelajaran untuk mengidentifikasi, menganalisis, dan memahami konsep-konsep penting dalam disiplin tertentu, seperti transfer panas. Dalam konteks ini, kita akan menerapkan framework DAI5 untuk memahami dasar-dasar transfer panas dengan bantuan ChatGPT.

Langkah-Langkah dalam DAI5 Framework untuk Heat Transfer

1. Definisikan (Define)

Definisikan konsep utama dari transfer panas:

o Transfer panas adalah perpindahan energi panas dari satu tempat ke tempat lain, dipengaruhi oleh perbedaan suhu. Tiga mekanisme utama transfer panas adalah konduksi, konveksi, dan radiasi.

2. Analisis (Analyze)

Analisis peran dari setiap mekanisme transfer panas:

o Konduksi adalah transfer panas melalui kontak langsung antara molekul. Biasanya terjadi dalam bahan padat, di mana energi berpindah dari molekul yang lebih panas ke yang lebih dingin.

o Konveksi adalah perpindahan panas yang melibatkan pergerakan fluida (cairan atau gas). Konveksi alami terjadi ketika aliran fluida disebabkan oleh perbedaan densitas akibat perubahan suhu, sementara konveksi paksa memerlukan bantuan pompa atau kipas.

o Radiasi adalah transfer panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik, yang tidak memerlukan medium untuk berpindah.

3. Identifikasi (Identify)

Identifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi setiap mekanisme:

o Konduksi dipengaruhi oleh konduktivitas termal material, luas area kontak, dan perbedaan suhu.

o Konveksi dipengaruhi oleh laju aliran fluida, viskositas, dan suhu fluida.

o Radiasi dipengaruhi oleh suhu objek, luas permukaan yang memancarkan, dan emisi benda (emisivitas).

4. Integrasi (Integrate)

Integrasikan pemahaman ini untuk kasus-kasus spesifik:

o Dalam aplikasi insulasi termal, memahami konduktivitas termal dari material menjadi penting untuk memilih bahan yang efisien dalam mengurangi transfer panas.

o Dalam aplikasi pendingin seperti heat exchanger, efisiensi konveksi fluida penting untuk meningkatkan perpindahan panas antara dua medium.

5. Interpretasi (Interpret)

Interpretasi hasil analisis dalam aplikasi nyata:

o Misalnya, dalam sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning), konveksi paksa dimanfaatkan untuk mendistribusikan udara panas atau dingin secara merata dalam suatu ruangan.

o Dalam desain panel surya, memahami radiasi sangat penting untuk memaksimalkan penyerapan energi matahari.

Dengan DAI5 Framework, konsep transfer panas dapat lebih terstruktur, mulai dari pemahaman dasar hingga aplikasinya dalam berbagai bidang teknik.

Menerapkan Kerangka Kerja DAI5 membantu memperjelas langkah-langkah dalam penerapan Finite Element Analysis. Dengan pendekatan terstruktur ini, proses perencanaan, pemodelan, dan interpretasi hasil menjadi lebih efisien, memudahkan identifikasi perbaikan atau penyesuaian desain di awal.

Menerapkan Kerangka Kerja DAI5 dalam solusi finite element analisis

Finite Element Analysis (FEA) merupakan metode numerik yang digunakan untuk menganalisis berbagai masalah teknik, termasuk analisis tegangan, deformasi, dan transfer panas dalam struktur yang kompleks. Dengan menerapkan Kerangka Kerja DAI5, proses analisis FEA menjadi lebih sistematis dan terstruktur. Berikut adalah bagaimana menerapkan DAI5 dalam FEA:

Misalkan kita melakukan analisis pada jembatan kecil yang dibebani di tengah. Langkah-langkah DAI5:

1. Definisikan: Masalah distribusi tegangan dan deformasi.

2. Analisis: Tentukan kondisi batas (sisi yang didukung), beban (gaya vertikal), dan properti material.

3. Identifikasi: Diskritisasi domain menjadi elemen-elemen, tetapkan tipe elemen.

4. Integrasi: Implementasikan FEM dengan membentuk matriks kekakuan dan menyelesaikan sistem persamaan.

5. Interpretasi: Visualisasi hasil, analisis area kritis, dan evaluasi performa struktur.

Hasil Pertanyaan dengan ChatGpt Terkait contoh soal transfer panas dan cara penyelesaiaannya dengan menggunaakan DAI5 Framework.

Ada pada Link GDrive Laporan Tugas - 1 dibawah ini :

https://drive.google.com/file/d/1VlszGGEb-4_onB8m39AU0jnoLHu4IVEF/view?usp=sharing

Resume Pertemuan 2 Komputasi Teknik Gasal 2024 (Tgl 05-11-2024)

Pada pertemuan ke 2 ini , Kami mencoba mempelajari perbedaan dalam pengetahuan, pola pikir dan tugas pekerjaan mahasiswa teknik mesin antara mahasiswa lulusan S1 (Sarjana) , S2 (Magister), dan S3 (Doktoral).

1. Mahasiswa S1 (Sarjana) Teknik Mesin

a). Pengetahuan: Pada tingkat ini, mahasiswa memperoleh dasar-dasar pengetahuan teknik mesin, mencakup mekanika, termodinamika, bahan, desain, serta dasar-dasar ilmu komputer dan matematika terapan. Fokus utamanya adalah memahami prinsip-prinsip dasar dan menguasai keterampilan teknis untuk mendukung pekerjaan teknis dasar.

b). Pola Pikir: Lulusan S1 biasanya lebih berorientasi pada pemecahan masalah praktis, dengan fokus pada penerapan langsung teori yang telah dipelajari di lapangan atau pabrik. Mereka lebih terfokus pada bagaimana menerapkan teori untuk solusi praktis dan operasi sehari-hari.

c). Tugas Pekerjaan: Lulusan S1 biasanya ditempatkan pada posisi teknisi atau insinyur entry-level. Mereka mungkin terlibat dalam pengembangan produk, desain dasar, pemeliharaan, manajemen produksi, dan operasi langsung di pabrik atau lokasi kerja. Fokusnya lebih pada penerapan solusi, troubleshooting, dan memastikan kelancaran operasional.

2. Mahasiswa S2 (Magister) Teknik Mesin

a). Pengetahuan: Lulusan S2 memiliki pemahaman yang lebih mendalam tentang sub-spesialisasi dalam teknik mesin, seperti sistem energi, manajemen bahan, dinamika fluida, atau manufaktur. Di tingkat ini, mahasiswa juga belajar cara melakukan riset dan menganalisis data, yang membekali mereka dengan kemampuan untuk mengambil keputusan berdasarkan bukti ilmiah.

b). Pola Pikir: Pada tingkat ini, pola pikir mahasiswa S2 lebih kritis dan analitis. Mereka cenderung mengeksplorasi teori lebih lanjut, mencari solusi yang optimal, dan mempertimbangkan aspek ekonomi, efisiensi, dan keberlanjutan. Mereka biasanya berpikir lebih strategis dan mampu merumuskan solusi yang kompleks.

c). Tugas Pekerjaan: Lulusan S2 sering ditempatkan pada posisi manajerial atau sebagai insinyur riset dan pengembangan. Mereka mungkin bekerja dalam desain lanjutan, analisis simulasi, manajemen proyek, atau perencanaan strategis dalam perusahaan. Mereka berperan dalam menyusun perbaikan jangka panjang dan mengembangkan inovasi.

3. Mahasiswa S3 (Doktoral) Teknik Mesin

a). Pengetahuan: Pada tingkat S3, pengetahuan lulusan sangat mendalam dan spesifik pada satu topik atau bidang riset. Mereka menjadi ahli dalam bidang tertentu, seperti robotika, material canggih, atau sistem energi terbarukan, dan memiliki pengetahuan mendalam yang sering kali melebihi pengetahuan umum.

b). Pola Pikir: Pola pikir lulusan S3 sangat kritis, inovatif, dan berbasis riset. Mereka terbiasa dengan pemikiran abstrak dan kompleks, mengeksplorasi solusi baru dan bahkan menemukan teori baru. Mahasiswa S3 dilatih untuk mengembangkan pengetahuan baru dan berkontribusi pada perkembangan ilmu dan teknologi.

c). Tugas Pekerjaan: Lulusan S3 umumnya bekerja sebagai peneliti, dosen, atau pemimpin proyek riset dalam industri atau akademik. Mereka dapat memimpin tim riset, berinovasi di bidang teknologi baru, atau mengarahkan pengembangan produk baru yang kompleks. Mereka juga sering bertindak sebagai konsultan ahli dalam proyek-proyek yang membutuhkan spesialisasi tinggi.

* Perbedaan dalam aspek pembelajaran mahasiswa teknik mesin di jenjang S1, S2, dan S3:

* Perbedaan dalam aspek pembelajaran " Komputasi Teknik " mahasiswa teknik mesin di jenjang S1, S2, dan S3:

Kesimpulan dari tabel di atas adalah bahwa dalam pembelajaran komputasi teknik, terdapat perbedaan yang signifikan antara jenjang pendidikan S1, S2, dan S3 bagi mahasiswa teknik mesin:

a). Kedalaman dan Kompleksitas: Pada tingkat S1, mahasiswa mempelajari dasar-dasar komputasi teknik dan menggunakan software sederhana untuk pemodelan dan simulasi dasar. Di tingkat S2, pembelajaran berfokus pada simulasi dan analisis yang lebih kompleks menggunakan software lanjutan. Pada tingkat S3, mahasiswa mengembangkan metode komputasi baru, algoritma, atau model yang berkontribusi pada ilmu pengetahuan atau kebutuhan industri.

b). Pendekatan Pembelajaran dan Metode: Mahasiswa S1 belajar komputasi teknik melalui praktikum dan tugas sederhana, sementara mahasiswa S2 melakukan proyek yang lebih kompleks berbasis studi kasus. Mahasiswa S3, sebaliknya, melakukan penelitian mandiri dan mengembangkan model komputasi baru atau metode optimasi.

c). Tujuan Pembelajaran: Pada jenjang S1, tujuan utama adalah menguasai dasar-dasar pemodelan teknik, sedangkan di S2 fokusnya pada aplikasi nyata dan simulasi yang mendalam. Di tingkat S3, tujuan pembelajaran adalah menciptakan kontribusi baru melalui riset dan inovasi dalam komputasi teknik.

d). Keterlibatan Industri/Riset: Mahasiswa S1 biasanya terlibat dalam proyek kecil atau magang, mahasiswa S2 sering terlibat dalam kolaborasi riset lanjutan dengan industri, dan mahasiswa S3 berkolaborasi dalam riset tingkat lanjut, sering kali dengan tujuan menyelesaikan masalah yang sangat kompleks di industri atau akademik.

Secara keseluruhan, semakin tinggi jenjang pendidikan, semakin mendalam pemahaman, kompleksitas tugas, dan inovasi yang dihasilkan dalam pembelajaran komputasi teknik.

Komputasi Teknik - Tugas - 2

Tugas : Dengan pendekatan concious continuum dan framework DAI 5 : Dengan Menggunakan metoda 1D finite element dalam heat transfer, buat Aplikasi Python dalam menentukan kondisi pemanasan pada pipa secara seragam dengan temperature 0C di kedua sisi, menggunakan bantuan Chat GPT dengan pendalaman framework DAI 5

Chat Gpt Said :

Conscious Continuum atau kontinuum kesadaran adalah konsep yang menjelaskan bagaimana kesadaran dapat dianggap sebagai sebuah spektrum atau kontinum, di mana kondisi kesadaran tidak terbagi secara kaku antara "sadar" dan "tidak sadar," tetapi memiliki banyak tingkat atau lapisan yang saling berhubungan dan bergradasi. Kesadaran seseorang bisa bervariasi dari tingkat kesadaran penuh dan waspada hingga keadaan yang lebih rendah, seperti tidur atau meditasi mendalam, di mana respons seseorang terhadap dunia luar sangat berkurang.

Dalam sains atau penelitian, konsep ini penting karena conscious continuum memungkinkan kita mempertahankan fokus dan pemahaman menyeluruh terhadap objek studi, sehingga hasil analisis menjadi lebih mendalam dan akurat. Kesadaran kontinu menjaga kita agar selalu terhubung dengan keseluruhan alur pemahaman, dari tahap awal hingga akhir, sehingga hasil penelitian atau pemahaman kita lebih koheren dan tidak kehilangan konteks.

A. Diskusi terkait Conscious continuum dan kaitannya dengan DAI5 Framework

Can you give a practical example (along with simple calculator such as 1D Problem) ,In engineering that continuum mechanics treats materials as continuous, on integration of uninterrupted "conscious continuum" into the DAI5 framework, remember that DAI5 Framework (by Dr Ahmad Indra) is Initiator, intention, initial thinking, idealization, instrictution set. explain comprehensively in bahasa indonesia

Chat Gpt Said :

DAI5 Framework (Dynamic Adaptive Integrated 5-level Framework) adalah kerangka kerja yang digunakan untuk memahami dan mengelola kompleksitas dalam perilaku manusia dan teknologi di berbagai tingkat adaptasi dan respons. Dalam konteks Conscious Continuum, DAI5 Framework membantu menjelaskan dan mengklasifikasikan tingkatan atau variasi dalam kesadaran manusia, dari yang paling rendah hingga yang paling tinggi, serta bagaimana setiap tingkat tersebut dapat diintegrasikan atau disesuaikan dalam berbagai situasi dan kebutuhan.

B. Pendekatan Mekanika Kontinum pada Material

Dalam mekanika kontinum, material dianggap sebagai medium yang kontinu, tanpa gangguan atau celah. Ini berarti bahwa properti material, seperti kepadatan, konduktivitas termal, atau modulus elastisitas, dianggap terdistribusi secara merata di seluruh volume material, bahkan pada skala mikroskopik. Asumsi ini memungkinkan kita menggunakan kalkulus integral untuk menghitung perubahan kondisi fisik material secara keseluruhan, seperti distribusi suhu atau tegangan, tanpa harus mempertimbangkan sifat mikroskopik materialnya.

C. Integrasi "Continuum Kesadaran" ke dalam Kerangka Kerja DAI5

DAI5 Framework yang dikembangkan oleh Dr. Ahmad Indra—terdiri dari Initiator, Intention, Initial Thinking, Idealization, dan Instruction Set—dapat digunakan untuk menggambarkan proses pemodelan dan pemahaman dalam mekanika kontinum yang berhubungan dengan kesadaran dan pemahaman tingkat lanjut. Berikut adalah penjelasan langkah demi langkah berdasarkan DAI5 Framework dalam konteks continuum kesadaran.

1. Initiator – Inisiator Proses

Dalam konteks mekanika kontinum dan transfer panas, inisiator adalah kesadaran awal untuk memahami bagaimana perubahan suhu terjadi dalam suatu material. Di sini, kita memiliki kesadaran penuh mengenai kondisi awal (misalnya, panas diberikan pada bagian tengah batang, dengan suhu 0°C di kedua ujung batang).

2. Intention – Tujuan dari Model

Tujuan kita dalam analisis ini adalah memahami dan mengukur distribusi suhu sepanjang batang dengan asumsi bahwa material tersebut kontinu. Tujuan ini juga mencakup memahami kondisi batas dan aliran panas dalam material, yang berfungsi sebagai dasar kesadaran untuk menentukan langkah-langkah selanjutnya.

3. Initial Thinking – Pemikiran Awal atau Hipotesis

Pemikiran awal di sini adalah asumsi bahwa batang memiliki konduktivitas termal yang seragam dan bahwa panas tersebar merata. Di sinilah continuum kesadaran berperan: kita mengasumsikan material sebagai medium yang kontinu tanpa celah, sehingga memungkinkan penggunaan kalkulus integral untuk menghitung transfer panas.

4. Idealization – Idealasi atau Simplifikasi Model

Dalam tahap ini, kita menerapkan asumsi mekanika kontinum yang menganggap material kontinu dan homogen. Dengan ini, model dapat disederhanakan menjadi persamaan diferensial 1D yang menggambarkan distribusi suhu di sepanjang batang. Idealasi ini adalah bentuk kesadaran tingkat lanjut yang mengabaikan detil mikrostruktur material untuk fokus pada sifat makroskopik yang lebih mudah dianalisis.

5. Instruction Set – Set Instruksi untuk Simulasi atau Kalkulasi

Instruction Set dalam hal ini adalah algoritma atau langkah-langkah komputasi yang digunakan untuk menyelesaikan masalah. Dengan menggunakan metode elemen hingga 1D (1D FEM), kita dapat memecahkan persamaan diferensial untuk mendapatkan profil suhu sepanjang batang. Dalam simulasi ini, instruction set mencakup penggunaan software, seperti Python atau MATLAB, untuk mengimplementasikan metode numerik.

Contoh Soal

Chat Gpt Said :

Kita akan membuat model sederhana dari batang yang panjangnya 1 meter, dipanaskan di tengah, dengan kedua ujung tetap pada suhu 0°C.

Python Code

Penjelasan Code

Hasil Grafik

Resume Pertemuan 3 Komputasi Teknik Gasal 2024 (Tgl 12-11-2024)

Pada pertemuan ke 3 ini di dalam kelas Bpk Dai menjelaskan terkait main purpose of learning, dan mahasiswa sebagai driver harus melakukan do yourself learning dalam melakukan pembelajaran. untuk mendapatkan intelligent ways to stay, serta remembrance of the creator the one and only. (Cara Cerdas Ingat (selalu) Tuhan.

Pada pertemuan ini mahasiswa dibebaskan untuk membuat sebuah aplikasi web based dengan menggunakan chat GPT sebagai asisten dan mahasiswa sebagai driver. dengan framework DAI 5 sebagai pendekatan metoda nya.

Soal yang mau di selesaikan adalah terkait Limiting Flame Temperature pada sebuah reaksi kimia sebagai berikut :

C4h10+8CO2+31(0.21 O2 + 0.79 N2) -> 12CO2 + 5H20 + 0.02 O2+24.49 N2

pada reaksi tersebut, untuk alkanes Tlim = 1500 K

di atas 1500K maka mixture = flammable

web based interactive yang akan di buat akan menghitung dengan penambahan atau pengurangan volume % dari CO2 agar mixture tidak flammable.

I ask :

Can you provide me an interactive web based DAI5 solution of limiting flame temperature which flame cannot exist for alkanse Tlim =1500 K, in the example of mixture 2.5% butane, 20%CO2 and 77.5% Air, C4H10+8CO2+31(0.21 O2+0.79N2)=12CO2+5H20+0.02 O2+24.49 N2,this interactive web based it can make input if the user want to add or decrease CO2 level in the mixture in order to determine if the mixture is flammable or not (>1500K Tlim is flammable)

ChatGPT said :

* Langkah-langkah Pengembangan Solusi Berbasis Web:

1. Framework dan Teknologi

• Frontend: Gunakan framework seperti React.js atau Vue.js untuk membangun antarmuka pengguna interaktif.
• Backend: Gunakan Python dengan Flask atau Django untuk menjalankan perhitungan termodinamika dan logika backend.
• Database: Jika ingin menyimpan data pengguna atau konfigurasi, gunakan SQLite untuk aplikasi kecil atau PostgreSQL untuk kebutuhan lebih besar.

2. Formulasi Input Masukkan komposisi campuran bahan bakar:

•  % Butana (C4H10)
•  % CO2
•  % Udara (O2 dan N2)

Tambahkan slider atau input box untuk menyesuaikan komposisi CO2.

3. Hitungan Suhu Nyala Api (Tlim)

• Hitung suhu nyala api menggunakan persamaan keseimbangan energi untuk reaksi pembakaran.
• Gunakan data entalpi pembentukan standar (ΔH_f°) dan kapasitas kalor (Cp) untuk semua spesies yang terlibat (C4H10, CO2, O2, H2O, N2).
• Gunakan metode iterasi numerik (misalnya, Newton-Raphson) untuk menentukan suhu
• Gunakan metode iterasi numerik (misalnya, Newton-Raphson) untuk menentukan suhu Tlim

Contoh Implementasi