Muhammad akbar

Muhammad Akbar

Tentang saya

Nama: Muhammad Akbar

Tempat Tanggal Lahir: Jakarta, 4 Juli 2000

Tempat Tinggal : Padang Panjang

Status: Belum menikah

Saya merupakan mahasiswa teknik perkapalan fakultas teknik universitas indonesia angkatan 2018.

sebelumnya saya belum mengerti apapun tentang metode numerik, saya tidak tahu apapun tentang pemograman dan lain sebagainya Pertemuan pertama mata kuliah metode numerik terjadi pada tanggal 7 Februari 2020. mata kuliah ini diajar oleh dua orang dosen yaitu, pak Dai dan pak harinaldi.

Pertemuan Minggu Pertama ( 7 Februari 2020 )

Pada minggu pertama mata kuliah Metode Numerik bapak Dr. Ir. Ahmad Indra Siswantara atau dikenal dengan sebutan Pak DAI memberikan pengenalan tentang metode numerik dan manfaat yang di peroleh dengan mempelajari metode numerik. Metode numerik digunakan digunakan untuk permodelan kejadian-kejadian yang ada di dunia perkapalan yang tidak bisa dilakukan secara laboraturium atau biaya melakukan percobaan yang mahal, dapat diatasi dengan menggunakan metode numerik.

Tugas Pertama Mencari Nilai Fungsi f(x)

Diketahui suatu fungsi

dimana

karena jika memasukan nilai x=1 nilai yang didapat adalah 0/0 atau undefined

Maka digunakan pendekatan untuk menemukan nilai fungsi f(x) dimana x=1 dengan cara menggunakan limit

Sehingga fungsi berubah menjadi

kemudian dimasukan nilai

nilai fungsi menjadi

Dan jika ditulis dalam bahasa phyton menjadi

dalam bahasa bahasa phyton, kita menggunakan fungsi if, maksudnya adalah jika nilai input yang kita masukan 1 maka persamaannya akan beralih ke persamaan g, dan jika nilai x tidak sama dengan 1 maka persamaan yang berjalan adalah f.

Output

Mengerjakan tugas mencari nilai fungsi f(x) saya menjadi sedikit paham mengenai algoritma saya menjadi sedikit tertarik dengan metode numerik.

Pertemuan Minggu Kedua ( 14 Februari 2020 )

pada pertemuan minggu kedua, kami kelas metode numerik teknik perkapalan 2020 disuruh pak DAI untuk memilih soal yang menurut kami menarik. Soal yang menurut saya menarik adalah pada soal halaman 79 nomor 8.

Pada soal tersebut kita disuruh mencari masing-masing nilai x. Ada banyak cara yang dapat digunakan, yaitu dengan persamaan linear dan dengan persamaan matrix. Karena persamaan yang ada pada sooal telah disusun menjadi suatu matrix maka cara penyelesaiannya yang paling efisien adalah dengan cara matrix. Menyelesaikan persamaan matris Ax=b dimana kita disuruh untuk mencari nilai semua bilangan x maka diperlukan step agar dapat menyelesaikan persamaan tersebut. Ketika saya mempelajari aljabar linear ada banyak metode numerik yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan tersebut. ada metode invers dan metode Gauss-Jordan. Menggunakan metode invers, kita melakukan invers terhadap nilai A. Ax=b maka untuk mencari nilai x=A**-1 * B. dan pada saat melakukan invers juga ada banyak cara lain dilakukan untuk mencari invers suatu matrix ada metode sarrus, metode +, -, +. Sedangkan untuk metode gaus jordan kita perlu membuat persamaan matematikanya Ax=B, kemudian kita harus merubah nilai A menjadi matrix satu utama dengan metode Gauss-Jordan. dengan melakukan operasi penjumlahan dan pengurangan suatu baris dengan baris lainnya sehingga matrix yang A menjadi matrix satu utama sedangkan matrix B berubah menjadi nilai-nilai dari matrix X.

Data -> Informasi -> Pengetahuan -> Ilmu yang bermanfaat -> hikmah -> hidayah

Soal Pertama menggunakan Metode Manual

Pada metode manual saya menggunakan metode Gauss-Jordan dalam menyelesaikan permasalahan Matrix diatas. Penyelesaian permasalahan matrix menggunakan Gauss-Jordan mengharuskan kita untuk menjadikan Matrix A menjadi matrix satu utama dengan cara-cara mengoperasikan matrixnya.

Berikut saya lampirkan hasil dari pekerjaan saya menggunakan metode manual

Soal Pertama menggunakan Metode Phyton

Pada metode phyton saya menggunakan dokumen sympy yang merupakan bagian dari phyton. Di dalam dokumen sympy terdapat kumpulan program matematika. sehingga program matematika menjadi bisa dijalankan.

Berikut saya lampirkan kerjaan saya menggunakan dokumen sympy pada python.

Soal Kedua dengan menggunakan Metode Manual dan Metode Phyton

Sebuah bola besi dijatuhkan dari gedung 5 lantai bermassa 5 kg. bola jatuh ke permukaan tanah setelah 2 sekon. Ternyata pada saat dijatuhkan, bola besi diketahui terkena gaya gesek angin sebesar 2 Newton. Hitunglah berapa besar kecepatan bola besi, sesaat sebelum jatuh ke permukaan tanah.

Menyelesaikan permasalahan tersebut, yang pertama dilakukan adalah menentukan variable-variabel yang memengaruhi gerak jatuh bola. Hal yang memengaruhi tersebut adalah kecepatan awal benda, besar percepatan dan waktu bola besi tersebut jatuh. Karena gerak jatuh bebas, maka kecepatan awal dari bola besi di definisikan 0. Waktu bola jatuh sudah diketahui dari pengukuran. Kemudian percepatan dipengaruhi oleh gaya berat bola dan gaya gesek antara bola dan udara. Gaya berat merupakan fungsi dari massa benda dikali dengan percepatan gravitasi dan gaya gesek adalah fungsi dari massa benda dikali koefesien gaya gesek. Setelah dilakukan operasi jumlah gaya yang ada sebanding dengan massa dan percepatan. maka nilai percepatan yang diperoleh adalah 5.8 m/s^2. kemudian fungsi kecepatan adalah fungsi percepatan dikali dengan waktu. Akhinya nilai kecepatan benda sesaat sebelum menyentuh tanah adalah 11.6 m/s.

Kemudian saya melakukan pada phyton algoritma-algoritma yang telah ditentukan diatas.Berikut tampilan dari menggunakan phyton dalam menyelesaikan permasalahan tersebut

Progeres Belajar Metode Numerik

Pertemuan Minggu Ketiga ( 21 Februari 2020 )

Pegas massa Misalkan ada sebuah pegas yang ditahan oleh sebuah benda bermassa. Kemudian benda tersebut ditarik kebawah, maka benda tersebut akan naik turun, bahkan lebih tinggi dari posisi semula. Hal ini terjadi karena pegas bersifat lembam. pertanyaannya adalah bagaimana bentuk model matematis yang bisa mewakili atau menggambarkan gerakan dinamis pegas massa tersebut.

Ada 3 prinsip dasar didalam ilmu teknik

1. Prinsip konservasi massa.

Artinya jumlah massa dalam suatu sistem adalah konstan/tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan (dM/dt)=0. contoh rumus pada Q=V*A=konstan, rumus tersebut merupakan turunan dari fungsi dM/dt=0 pada aliran air, tetapi rumus tersebut tidak dapat dilakukan pada fluida yang mampu mampat(dapat mengalami perubahan massa jenis.

2. Prinsip konservasi momentum(kesetimbangan gaya)

F=M*a=M*dv/dt

3. Prinsip konservasi energi.

Artinya energi tidak dapat hilang dan tidak dapat dibentuk, akan tetapi dapat berubah bentuk

Laporan Asistensi

• Selasa, 25 Februari 2020
• Michael Ahli

Tugas Initial Value Problem

Saya mengerjakan soal nomor 14 dengan menggunakan metode runge kutta

Pada soal diketahui persamaan posisi angular dari lengan mekanik

Pada saat dibuat kedalam pemograman menjadi

kemudian keluar nilai matrix

kemudian di plot dalam posisi titik-titik menjadi

Pertemuan Minggu Keempat ( 28 Februari 2020 )

Pada minggu keempat ini kami mempelajari boundary value problem. selain memberikan kondisi awal, yang diperlukan untuk mencari nilai akhir, terkadang kita perlu memberikan batas-batas agar nilai output dari input yang kita hasilkan menjadi lebih mudah untuk dianalisis, sebagai contoh perumpamaan nilai batas adalah batas nilai maksimum atau batas minimum.

Laporan Asistensi

• Jumat, 25 Februari 2020

Pada asistensi ini, sebelumnya kami disuruh untuk mengintstal aplikasi CFDSOF untuk melakukan simulasi kapal selam. Kemudian diberikan lagi dalam bentuk video yang diupload di wiki. Pada aplikasi CFDSOF kami mencari nilai hambatan pada kecepatan tertentu dengan cara memasukan kondisi-kondisi di dalam software CFDSOF

Setelah selesai akan muncul grafik menunjukan residual dari perhitungan. Ketika grafik residual turun berarti menunjukan kekonvergenan.

Kemudian perhitungan hambatan dilakukan pada aplikasi paraview, dengan mengedit ketentuan-ketentuan sesuai dengan yang diberikan asdos.

Setelah selesai melakukan operasi hitung maka akan keluar nilai hambatan pada kolom Grid

Setelah itu saya mencari nilai hambatan untuk 10 variasi kecepatan yang di input pada boundary condition nilai kecepatannya berapa. Berikut data dari pengukuran besar kecepatan terhadap tekanan.

• Selasa, 3 Maret 2020

Data yang didapatkan pada simulasi uji hambatan kapal selam akan dilakukan regresi linearnya menggunakan bahasa pemograman. Kemudian Asdos memberikan pemahaman singkat tentang metode melakukan regresi linear.

Pertama adalah dengan metode newton. Jika menggunakan 5 data yang telah didapatkan saat uji hambatan maka menggunakan metode newton hasilnya akan menjadi.

Kemudian menggunakan least square caranya menjadi

mencari D terkecil untuk menentukan F(x) paling mendekati

Kemudian menggunakan python dirumuskan sebagai berikut

Didapatkan f(x)=5.04915909x² - 0.24425303x + 0.80800909 dalam memiliki orde 2

Pertemuan Minggu Kelima

Pada minggu ini kami mengevaluasi kembali mengenai materi Initial Value Problem dan Boundary Value Problem. Mencari tahu perbedaan antara Initial Value Problem dan Boundary Value Problem. Perbedaan paling mencolok dari Initial Value Problem dan Boundary Value Problem adalah dengan ada tidaknya batas nilai input fungsi yang dipakai. Jika didalam fungsi tersebut memiliki nilai batas atas dan batas bawah, maka itu merupakan contoh dari Boundary Value Problem. Atau jika komponen nilai yang diketahui hanya satu titik nilai pada kondisi Awal, maka itu termasuk kedalam Initial Value Problem.

Laporan Asistensi

• Selasa, 10 Maret 2020

Tugas Metnum

Pertemuan Minggu Keenam

Pada minggu ini kami dijelaskan materi oleh asisten dosen dikarenakan Pak DAI sakit. Semoga pak DAI diberikan kesehatan kembali. Kami mempelajari tentang optimasi. Jadi optimasi adalah tentang bagaimana cara kita untuk meminimalkan nilai suatu fungsi atau memaksimalkan nilai suatu fungsi. Optimasi biasa berkaitan dengan desain. Terdapat komponen-komponen yang ada jika melakukan optimasi

a. Fungsi Objektif merupakan fungsi yang akan kita optimasi nilainya menjadi optimal

b. Constraint merupakan halangan atau batasan terhadap nilai fungsi objektif. Terbagi 2;

 1. equality constraint atau batasan berupa persamaan (=)

 2. inequality constraint atau batasan berupa pertidaksamaan atau berupa (<,<=,>,>=)

c. Variable keputusan atau nilai-nilai yang sudah dimiliki atau ada

Sebenarnya optimasi itu sangat banyak komponennya dalam area ke teknikan, bahkan ini menjadi jurusan pada S2. Sekarang kami hanya perlu mengenal sedikit tentang optimasi.

Saya lampirkan contoh soal optimasi yang dibahas pada pertemunan minggu keenam

disini fungsi pertama merupakan fungsi objektif

fungsi kedua merupakan inequality constraint

fungsi ketiga merupakan equality constraint

fungsi keempat merupakan nilai variabel kebputusannya, dan

fungsi kelima perkiraan nilai yang kita tentukan

Contoh optimasi adalah misalkan pemilik kayu meminta enginer untuk membuatkan pagar dari kayu yang dia miliki sepanjang 20 meter. Nilai luas area dari daerah yang ditutupi pagar kayu harus maksimal. Dan agar anak sang pemilik bisa bermain didalamnya maka panjang dari daerah di dalam pagar harus sama atau lebih dari 8 meter. Dari permasalahan tersebut kita menentukan nilai masing-masing komponennya

Fungsi Objektifnya adalah luas daerah

equality constrainnya adalah panjang kayu yang berdampak pada panjang keliling pagar

inequality constrainnya adalah p>=8 agar anaknya bisa bermain di dalam area pagar.

Soal area luas dari pagar berikut nilai hasilnya

Tugas Optimasi Video

Berikut video penyelesaian dari soal diatas saya sambungkan ke Youtube https://youtu.be/01PitWgeT4s

Tugas UTS

1. (i) Membuat Model AUV untuk simulasi CFDSOF, (ii) Melakukan simulasi hambatan dengan CFDSOF

2. Membuat persamaan dari data-data hambatan dan kecepatan (Curve Fitting)

3. Model matematis untuk memperkirakan propulsi yang dibutuhkan untuk berbagai kecepatan

4. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan maksimal (Runge Kutta).

Pembuatan model AUV

Dengan meniru KRI alugoro dibuaut model sederhananya menggunakan Solid Work. https://youtu.be/M40H-Gqhoik

Simulasi CFDSOF

Menggunakan Software CFDSOF untuk mendapatkan hambatan kapal berbagai kecepatan

Membuat Persamaan Regresi

Menggunakan curve fitting untuk mendapatkan hubungan persamaan kecepatan dengan hambatan