Ilham Bagus Wiranto

alt text

Profil

Nama  : Ilham Bagus Wiranto

NPM  : 1906433663

Jurusan : Teknik Mesin - Sistem Otomasi dan Manufaktur

email  : ilham.bagus91@ui.ac.id / ilhambaguswiranto@gmail.com

Pertemuan 1 Komputas Teknik

Perkenalan dan Pengertian Komputasi Teknik

Perkenalkan nama saya Ilham Bagus Wiranto, saya memperoleh gelar sarjana dari Universitas Sebelas Maret Surakarta Program Studi S1 Teknik Mesin pada tahun 2018. Saya diperkenalkan dengan komputasi teknik ketika duduk di semester 5 pada mata kuliah metode numerik. Pengertian komputasi teknik yang saya ketahui adalah komputasi berarti sebuah cara untuk menyelesaikan suatu masalah dengan algoritme tertentu, karena disandingkan dengan kata teknik, dapat diartikan bahwa suatu metode pemecahan masalah keteknikan dengan menggunakan suatu penyelesaian numerik dan penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah.

Pada masa kuliah di Universitas Sebelas Maret, Saya pernah menggunakan beberapa software yang mungkin termasuk dalam komputasi teknik yaitu, SolidWork, Autodesk, dan Ansys Maxwell. Program Ansys yang saya pernah gunakan yaitu untuk menyelesaikan masalah Elektromagnetic, Sehingga untuk Penggunaan Ansys pada Bidang Fluida masih sangat awam. Saya merasa masih perlu banyak belajar terkait penerapan dari komputasi teknik pada bidang keteknikan lainnya.

Tujuan Pembelajaran Komputasi Teknik

Tujuan Mempelajari ilmu Komputasi teknik :

1. Memahami Konsep-Konsep dan Prinsip-Prinsip Dalam komputasi teknik

2. Mampu Menerapkan Pemahaman Untuk Kasus-Kasus teknik Mesin

3. Lebih Mengenali Diri Sendiri

Konsep dalam Komputasi Teknik

Beberapa Contoh Konsep yang ada :

1. Iiterasi

2. Error

3. Konvergen

4. Accuracy

5. Precise.

Pertemuan 2 Komputasi Teknik

Materi Pertemuan 2

Pada Pertemuan Ke-2 Kelas komputasi Teknik, Ditanamkan bahwa mahasiswa S2 seharusnya memiliki kesadaran untuk belajar dan mengembangkan potensi diri secara mandiri. Selain itu juga dikenalkan konsep "Inersia" dalam kehidupan sehari-hari. Setiap Mahasiswa memiliki inersia yang berbeda-beda, kewajiban kita adalah untuk membuat inersia dalam diri kita seminimal mungkin, terutama inersia untuk belajar.

Dalam kelas juga dilakukan musyawarah untuk menentukan arti dari kata "Analisa". Sehingga di dapatkan pengertian dari hasil musyawarah sebagai Berikut:

1. Musyawarah : Analisa adalah Suatu proses penyeidikan yang memuat sejumlah kegiatan untuk memecahkan masalah dengan dikaji sebaik-baiknya menggunakan pemikan yang terstruktur.

2. Pak DAI : Analisa adalah Suatu proses untuk menghasilkan langkah-langkah solusi/suatu prosedur pemecahan masalah.

Sinopsis Skripsi

Tugas Akhir (Skripsi Saya) berjudul"Pembuatan dan Karakterisasi Morfologi dari Anisotropic Magnetorheological Elastomer (MRE)". Tujuan dari Skripsi saya adalah membuat smart material, yang dimana susunan partikel dalam material tersebut tersusun pada beberapa arah. Untuk membuat material tersebut diperlukan device khusus yang mampu mengkondisikan elastomer pada saat proses curing. Dalam tugas akhir saya ini proses dilakukan dari mendesain alat, melakukan Simulasi dari desain yang telah dibuat menggunakan Ansys Maxwell untuk mengetahui unjuk kerja dari alat ini, Melakukan Pembuatan alat, Melakukan Validasi terhadap alat yang telah dibuat dan dibandingkan dengan simulasi untuk mengetahui sejauh mana perbedaan pengukuran tersebut, Melakukan pembuatan smart material tersebut, dan tahapan terakhir adalah melakukan karakterisasi morfologi menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) untuk mengetahui susunan partikel di dalam material. Untuk Abstrak dari skripsi saya dapat dibaca pada sub selanjutnya.

Abstract Skripsi

Anisotropic Magnetorheological Elastomer (MRE) berbahan dasar silikon RTV dengan fraksi berat 70% dibuat menggunakan cetakan yang telah tervalidasi dan berkemampuan menyusun partikel dalam beberapa arah (0˚, 45˚, dan 90˚) dilakukan dalam penelitian ini. Penelitian ini diawali dengan pembuatan cetakan untuk curing MRE yang meliputi tahapan desain, simulasi, pembuatan purwarupa, dan validasi. Cetakan anisotropic MRE didesain dengan menggunakan perangkat lunak Autodesk Fusion 360. Distribusi dan nilai kerapatan fluks magnetik pada keseluruhan cetakan disimulasikan menggunakan perangkat lunak Ansoft Maxwell. Nilai kerapatan fluks magnetik sebesar 0.3 T dipilih untuk menghasilkan susunan partikel yang baik dalam matriks. Setelah disimulasikan, diketahui arus yang diperlukan untuk menghasilkan 0.3 T dalam ruang curing 0˚, 45˚, dan 90˚ adalah 0.2, 0.1, dan 3 Ampere. Pembuatan sample dilakukan dengan memberikan medan magnet selama 3 jam dan didiamkan selama 1 hari di dalam cetakan. Gambaran yang didapat dari Scanning electron microscope (SEM) menunjukkan partikel yang tersusun membentuk sudut 0˚, 45˚, dan 90˚.

Pertemuan 3 Komputasi Teknik

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.

Pentingnya Belajar Metode Numerik

Mengapa kita perlu mempelajari metode numerik? Karena Metode numerik merupakan alat bantu pemecahan masalah matematika yang "robust" dan dapat diterima dari banyak sisi termasuk secara engineering. alasan selanjutnya adalah, metode numerik merubah/menyederhanakan permasalahan matematis menjadi operasi matematika yang mendasar.

Tahapan Menyelesaikan 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)

---

Diskusi WA Group: Konsep, Teori Komputasi, dan Aplikasinya

1.Floating Point

Floating Point adalah sebuah format bilangan yang dapat digunakan untuk merepresentasikan sebuah nilai yang sangat besar atau sangat kecil. Bilangan ini direpresentasikan menjadi dua bagian, yakni bagian mantisa dan bagian eksponen (E). Bagian mantisa menentukan digit dalam angka tersebut, sementara eksponen menentukan nilai berapa besar pangkat pada bagian mantisa tersebut (pada posisi titik desimal). Sebagai contoh, bilangan 314600000 dan bilangan 0.0000451 dapat direpresentasikan dalam bentuk bilangan floating point: 3146E5 dan 451E-7 (artinya 3146 * 10 pangkat 5, dan 451 * 10 pangkat -7).

2.Distribusi Normal

Distribusi normal merupakan salah satu jenis distribusi dengan variable acak yang kotinu. Pada disstribusi normal terdapat kurva atau grafik yang digambarkan menyerupai bentuk lonceng.

Kapan Dilakukan:

Ketikai ingin memodelkan fenomena kuantitatif pada ilmu alam mapun ilmu sosial. Dapat juga digunakan untuk pengujian hipotesis. Dalam ilmu statistika distribusi normal juga banyak digunakaan untuk mengasumsikan normalitas suatu data.

Bagaimana Melaksanakan:

Dari data yang sudah dimiliki dioalah menggunakan persamaan transformasi z yang dituliskan sbb:

Z=(xi-u)/a Dimana : xi= nilai batas u= nilai rata-rata a= simpangan baku

Atau jika nilai probabilitas untuk z telah diketahui maka dapat menggunakan tabel transformasi z.

Mengapa perlu distribusi normal:

Untuk mengetahui nilai atau data mana yang masuk ke dalam kriteria yang telah ditentukan.

3.Presisi dan Akurat

Presisi

Presisi menggambarkan keseragaman dan pengulangan pada hasil suatu pengukuran. Presisi merupakan derajat keunggulan, pada performa dari suatu operasi atau teknik yang digunakan untuk mendapatkan hasil. Presisi mengukur tingkat yang mana hasilnya mendekati satu sama lain, yaitu ketika pengukuran berkelompok atau berkerumun bersama-sama.

Oleh karena itu, semakin tinggi level presisi semakin kecil variasi antar pengukuran. Contohnya: presisi adalah ketika satu titik yang sama ditembak, lagi dan lagi, yang mana titik yang tepat bukan hal yang penting

Akurat Dengan istilah ‘akurasi’, kita memaksudkan derajat pemenuhan terhadap pengukuran standar, yaitu yang mana menjangkau pengukuran aktual mendekati ukuran standar, yaitu tepat sasaran. Akurasi mengukur ketepatan dan kemiripan hasil pada waktu yang sama dengan membandingkannya terhadap nilai absolut. Oleh karena itu, semakin mendekati ukurannya, semakin tinggi level akurasi. Hal itu tegantung secara utama pada caranya; data dikumpulkan.

Perbedaan antara presisi dan akurat

Perbedaan antara akurasi dan presisi bisa digambarkan secara jelas seperti di bawah ini:

1.Level kecocokkan antara pengukuran aktual dan pengukuran absolut disebut akurasi. Tingkat keberagaman yang terletak pada nilai beberapa pengukuran dari factor yang sma disebut presisi.

2.Akurasi menggambarkan kedekatan dari pengukuran dengan pengukuran aktual. Di sisi lain, presisi menunjukan kedekatan dari masing-masing pengukuran dengan yang lain.

3.Akurasi adalah derajat kesesuaian, yaitu tingkat yang mana pengukuran adalah tepat ketika dibandingkan dengan nilai absolut. Sementara, presisi adalah derajat reprodusibilitas, yang mana menjelaskan konsistensi dari pengukuran.

4.Akurasi berdasar pada factor tunggal, sedangkan presisi berdasarkan pada lebih dari satu factor.

5.Akurasi adalah pengukuran perkiraan statikal sementara presisi adalah pengukuran keberagaman statistical.

6.Akurasi berfokus pada kesalahan sistematik, yakti kesalahan yang diakibatkan oleh masalah pada peralatan. Sebaliknya, presisi terkait dengan kesalahan acak, yang mana terjadi secara periodic tanpa pola yang dikenali.

4.Error

Error bukan merupakan “kesalahan” melainkan perbedaan antara nilai yang terukur dengan nilai sebenarnya. Error dapat disebabakan oleh berbagai factor seperti kesalahan dalam menentukan angka penting, kesalahan penghitungan alat, factor kelelahan, dan factor lingkungan. Secara garis besar error dapat dikelompokan menjadi 2, yaitu:

1.Kesalahan sistematis (systematic error) cenderung menggeser semua pengukuran secara sistematis, sehingga dalam perjalanan dari sejumlah pengukuran, nilai rata-rata secara konstan bergeser atau bervariasi dalam cara yang dapat diprediksi. Penyebabnya dapat diketahui ataupun tidak diketahui, tetapi harus selalu dikoreksi ketika muncul. Misalnya, tidak ada alat ukur yang dapat dikalibrasi sempurna, sehingga ketika sekelompok pengukuran berbeda secara sistematis dari nilai standar acuan, penyesuaian nilai-nilai harus dilakukan. Kesalahan sistematis dapat diperbaiki hanya ketika “nilai sebenarnya” (seperti nilai yang diberikan untuk kalibrasi atau spesimen referensi) diketahui. Misalnya kalibrasi jarum timbangan yang secara sistematis memiliki kesalahan simpangan 100 gram.

2.Kesalahan acak (random error) adalah komponen dari kesalahan total (total error) yang dalam perjalanan dari sejumlah pengukuran, bervariasi dalam cara yang tak terduga. Karena itu tidak mungkin untuk mengoreksi kesalahan acak.

Kesalahan acak dapat terjadi karena berbagai alasan, seperti:

a.Kurangnya kepekaan (sensitivitas) peralatan: Sebuah alat mungkin tidak mampu merespon atau menunjukkan perubahan dalam beberapa kuantitas yang terlalu kecil atau pengamat mungkin tidak dapat membedakan perubahan tersebut.

b.Kebisingan (noise) dalam pengukuran: kebisingan adalah gangguan asing yang tak terduga atau acak dan tidak bisa sepenuhnya dihitung.

c.Definisi tidak tepat: Sulit untuk menentukan persis dimensi sebuah obyek. Sebagai contoh, sulit untuk menentukan panjang belalang. Dua orang mungkin dapat memilih dua titik awal dan akhir yang berbeda.

5.Stack Over flow

a. Definisi Stack Over flow

Kondisi yang tidak diinginkan di mana komputer mencoba membuka program tertentu untuk menggunakan lebih memori ruang daripada panggilan stack telah tersedia atau dalam kata lain berarti ruang yang di sediakan untuk stack pointer udah penuh dan bertabrakan dengan ruang yang lain pada memory. Dalam pemrograman, panggilan stack adalah penyangga yang menyimpan permintaan yang perlu ditangani.

b. Kapan terjadi Stack Over Flow ?

Stack over flow umumnya terjadi saat adanya instruksi call (pemangilan sub routine) atau ada isntruksi push (pada assembler) dan akibat dari permintaan yang berlebihan program untuk ruang memori, program (dan kadang-kadang seluruh komputer) mungkin crash . Pada Windows , kesalahan stack overflow dapat disebabkan oleh beberapa jenis malware . Risiko eksploitasi malware dapat diminimalkan dengan tetap saat ini dengan semua OS (sistem operasi) dan Program update patch.

c. Bagaimana Cara Mengatasinya?

Memory komputer bisa di perbesar, atau jangan membuka aplikasi terlalu banyak. Stack overflow sering pada pemakaian program-program grafis (CAD) seperti adobe photoshop, atau pada Autocad (Program untuk membuat rangkaian 2 dimensi dan 3 dimensi rencana garis kapal).

6.Flow simulation

Definisi:

Aspek aerodinamika sebuah kendaraan menjadi salah satu parameter yang sangat penting dalam desain otomotif, karena itu berkaitan dengan timbulnya gaya hambat (drag) pada kendaraan tersebut akan mempengaruhi pada jumlah konsumsi daya listrik atau bahan bakar yang digunakan dan stabilitas hasil kali dari koefisien hambat (drag), tekanan dinamis aliran bebas dan luas permukaan.

Kapan dilakukan

Banyak problem didalam bidang aerodinamika yang tidak bisa diselesaikan hanya dengan perhitungan analitis dan matematis saja tetapi harus menggunakan berbagai macam eksperimen untuk membantu memecahkan permasalahan dan menunjang teori dasar yang telah ada. Bagaimana melaksanakannya Pengujian terowongan angin adalah merupakan cara utama untuk mencari koefisien aerodinamik dari suatu kendaraan. Pada pengujian di terowongan angin dapat diukur gaya aerodinamik pada kecepatan angin (Vₐ) tertentu dan pada sudut serang angin (βₐ) tertentu.

Mengapa perlu:

Sangat penting bahwa aerodinamika diterapkan selama mendesain mobil sebagai perbaikan di dalam mobil, sehingga akan mencapai kecepatan yang lebih tinggi dan efisiensi bahan bakar lebih. Untuk mencapai ini desain aerodinamis mobil dirancang lebih rendah ke tanah dan biasanya dalam desain ramping dan hampir semua sudut yang dibulatkan, untuk menjamin kelancaran aliran udara melalui bodi mobil, selain itu beberapa perangkat tambahan seperti spoiler, sayap juga melekat pada mobil-mobil untuk meningkatkan aerodinamis. Terowongan angin digunakan untuk menganalisis aerodinamis mobil, selain itu perangkat lunak juga digunakan untuk memastikan desain aerodinamis yang optimal.

7.Konvergensi

a. 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.

b. Kapan dilakukan?

konvergensi dilakukan pada saat sebelum dan sesudah operasi sumulasi berjalan.

c. 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.

d. Mengapa perlu?

Konvergensi menjadi dasar diterimanya sebuah simulasi, karena menunjukan kestabilan dan keberterimaan suatu hasil.

8.Anova

a. Definisi anova

Anova (Analysis of variance) adalah sebuah analisis statistik yang menguji perbedaan rerata antar grup/kelompok/jenis perlakukan. Prinsip uji Anova adalah kita membandingkan variansi tiga kelompok sampel atau lebih. Lebih dari sekedar membandingkan nilai mean (rata-rata), uji anova juga mempertimbangkan keragaman data yang dimanifestasikan dalam nilai varians. Anova dibagikan menjadi 2, yakni anova satu arah dan anova dua arah (dijelaskan pada bagian b).

b. Kapan dilakukan?

Uji anova banyak digunakan dalam penelitian eksperimen. Sebagai contoh, seorang peneliti ingin meneliti pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan tanaman kaktus. Dengan demikian, kasus 1: kaktus diletakkan di luar rumah, kasus 2: kaktus diletakkan di dalam rumah dekat dengan lampu, dan kasus 3: kaktus diletakkan di bawah tempat tidur. Kemudian dibandingkan hasil ketiga kasus tersebut. Dikatakan anova satu arah, karena pusat perhatian kita hanya satu, dalam hal ini efek cahaya. Tetapi jika pusat perhatian kita selain efek cahaya, yakni perlakuan lain seperti kadar air, jenis tanah, dll, maka digunakan anova dua arah.

c. Bagaimana melaksanakan anova?

Pertama kita membuat hipotesa, H0 = setiap kelompok nantinya memiliki hasil yang sama dan H1 = tidak ada kelompok yang memiliki hasil yang sama. Lalu asumsi-asumsi yang ditetapkan diawal dimasukkan kedalam table disebut table anova, yaknik degree of freedom, sum square, mean square, dll yang akan menghasilkan F hitung dan F table. Jika F hitung > F table, maka disimpulkan bahwa H1 benar, yaknik setiap kelompok memili hasil yang berbeda.

d. Mengapa perlu anova

Pada dasarnya, anova adalah prosedur uji statistic yang mirip dengan t test. Namun kelebihan dari Anova adalah dapat menguji perbedaan lebih dari dua kelompok. Berbeda dengan independent sample t test yang hanya bisa menguji perbedaan rerata dari dua kelompok saja.

9.Round Off Error

a.Definisi Round-Off Error (Error Pembulatan)

Error yang terjadi akibat pembulatan suatu bilangan sampai pada beberapa digit tertentu.

b. Kapan terjadi Round Off Error ?

Ketika komputer hanya bisa mempertahankan nilai yang bulat saja

c. Bagaimana Round Off Error terjadi ?

Error pembulatan terjadi karena computer hanya mempertahankan sejumlah angka tetap yang berarti selama proses perhitungan. Bilangan-bilangan seperti π, e, 7 tidak dapat diekspresikan oleh sejumlah angka tetap yang berarti. Oleh karena itu, bilangan-bilangan tersebut tidak dapat dinyatakan secara eksak oleh komputer Contoh:

Misalkan sebuah mesin hitung hanya mampu menampilkan bilangan sampai 10 angka di belakang koma. Untuk bilangan 1.234769123197, akan dibulatkan menjadi 1.2347691232. Dan error yang didapat : Ea = 0.000000000003.

10.Automasi

kata automasi berasal dari Bahasa Yunani, “Automotos” yang membawa maksud bergerak sendiri (self-moving) dan Bahasa Latin “ Ion” yang memberi maksud tetap (a state ). Automasi : Sebuah teknologi yang menggunakan mesin, elektronik dan sistem komputer untuk mengoperasikan dan mengendalikan proses produksi.

Kapan dilakukan?

Automasi dilakukan saat kebutuhan akan kecepatan dan presisi meningkat.

Bagaimana melaksanakan Automasi?

Automasi dilakukan dengan berbagai cara termasuk penggunaan peranti mekanikal, hidraulik, pneumatik, elektrik, elektronik dan komputer, yang biasanya digabungkan

Mengapa perlu automasi?

agar proses hasil lebih cepat, lebih baik secara kuantitas dan/atau kualitas dibandingkan dengan penggunaan tenaga kerja manusia

11. Grid/mesh/cell

a.Definisi

Grid/mesh/cell adalah subdomain (terdiri dari primitif geometri seperti hexahedra dan tetrahedra dalam 3D dan segiempat dan segitiga dalam 2D)

b.Kapan dilakukan?

Pada persamaan diferensial parsial

c.Bagaimana melaksanakannya?

untuk menganalisis domain dibagi menjadi subdomain yang lebih kecil kemudian didiskritisasi dan diselesaikan di dalam masing-masing subdomain

d.Mengapa perlu dilakukan?

pembuatan grid atau meshing adalah bagian yang sangat penting dalam proses simulasi CFD karena tidak hanya menentukan waktu simulasi tetapi juga keakuratan hasil penelitian

PowerPoint

• 
• 
• 
• 

Pertemuan 4 Komputasi teknik

Quiz 1 Komputasi teknik

• 
• 

Finite Element Method, Finite Differential Method, dan Finite Volume Method

Metode Elemen Hingga (FEM)

Beberapa Pengertian FEM:

1. Teknik variasi yang digunakan untuk menemukan solusi untuk gaya, deformasi, dll., Dengan meminimalkan energi potensial sistem di bawah beban yang diterapkan.

2. Metode numerik untuk mencari solusi perkiraan dari distribusi variabel dalam domain masalah yang seringkali sulit diperoleh secara analitis.

3. 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

In the previous study, Anisotropic Magnetorheological Elastomers (MREs) Mold design with capability of aligning the filler in several angles (0˚, 45˚, and 90˚) were developed. The mold was equipped with electromagnetic coil to generate the magnetic flux. The distribution of magnetic flux density in the mold and inside the chamber was investigated by using finite element magnetic analysis. Magnetic flux density of 0.3T was considered best value to form good particle alignment within the matrix. The previous mold design needs high value of electric current to generate the desired magnetic flux within the chamber. The mold needs 3A to generate 0.3T within the chamber of 90˚ mold. Which causes excessive use of power source and also the heat was generated and spread out to the whole mold when it is use. The increase of temperature could prolong the curing process. In this study, the Performance optimization for Anisotropic Magnetorheological Elastomers (MREs) mold will be investigated and analyzed using finite element magnetic analysis.

Presentasi Sinopsis Tugas Akhir

• 
• 
• 
• 
• 

Pertemuan 5 Komputasi Teknik

Korosi lebih dikenal dengan istilah pengkaratan logam yang merupakan hasil dari reaksi kimia bahan logam dengan kondisi lingkungan. Korosi merupakan reaksi elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung secara spontan, oleh karena itu korosi tidak dapat dicegah ataupun dihentikan sama sekali. Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses kerusakannya. Penanganan tentang sistem elektrokimia dapat membantu menjelaskan korosi, yaitu reaksi kimia antara logam dengan ion-ion yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi redok logam menjadi ion pada permukaan yang berkontak langsung dengan lingkungan baik air dan oksigen.

Faktor yang mengendalikan korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu dari bahan dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur mikro bahan, unsur-unsur yang ada dalam bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban dan keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif. Bahan-bahan korosif (penyebab terjadinya korosi) terdiri atas asam, basa, serta garam, baik dalam bentuk senyawa an-organik maupun organik.

Korosi Erosi (Erosion Corrosion)/Kavitasi

Korosi erosi adalah korosi yang terjadi pada permukaan logam yang disebabkan aliran fluida yang sangat cepat sehingga merusak permukaan logam dan lapisan film pelindung. Korosi erosi juga dapat terjadi karena efek-efek menarik yang terjadi pada permukaan loga, misalnya : pengausan, abrasi, dan gesekan. Logam yang mengalami korosi dan erosi akan menimbulkan bagian-bagian yang kasar dan tajam.

Mekanisme Pembentukan Korosi Erosi

Proses terjadinya korosi secara umum adalh melalui beberapa tahap berikut :

1.Pada tahap pertama terjadi serangan oleh gelembung udarayang menempel di permukaan lapisan pelindung logam,karena adanya aliran turbulen yang melintas di ataspermukaan logam tersebut.

2.Pada tahap kedua gelembung udara tersebut mengikis danmerusak lapisan peindung.

3.Pada tahap ketiga, laju korosi semakin meningkat, karenalapisan pelindung telah hilang. Logam yang berada di bawahlapisan pelindung mulai terkorosi, sehingga membentukcekungan, kemudian terjadi pembentukan kembali lapisanpelindung dan logam, menjadi tidak rata.

Bila aliran terus mengalir, maka akan terjadi serangan kembalioleh gelembung udara yang terbawa aliran. Serangan ini akanmengikis dan merusak lapisan pelindung yang baru sajaterbentuk, rusaknya lapisan pelindung tersebut akanmengakibatkan serangan lebih lanjut pada logam yang lebihdalam sampai membentuk cekungan.

Optimasi Kebutuhan Energi Harian

Kebutuhan kalori harian adalah jumlah kalori yang dibutuhkan oleh tubuh Anda setiap hari, untuk menjalankan fungsi utama tubuh, dan untuk melakukan aktivitas sehari-hari.

Kebutuhan kalori harian ini bisa digunakan sebagai acuan berapa banyak makanan yang harus Anda konsumsi per harinya. Kebutuhan kalori harian didapat dari angka BMR yang dikalikan dengan faktor aktivitas fisik.

Apa Itu BMR?

Basal Metabolic Rate (BMR) adalah jumlah kalori yang dibutuhkan tubuh untuk menjalankan fungsi jantung, otak, ginjal, dan organ-organ lain, saat Anda tidak bergerak sama sekali.

Namun, BMR saja tidak cukup untuk mengetahui kebutuhan kalori harian Anda karena BMR tidak mempertimbangkan faktor aktivitas fisik. Tubuh Anda juga membutuhkan energi (kalori) untuk melakukan berbagai aktivitas fisik sehari-hari, seperti berjalan, bekerja, dan berolahraga.

Pengertian Kalori

Satu kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh satu gram air untuk menaikkan suhunya sebesar 10C

Percobaan joule dapat membuktikan bahwa terdapat korelasi antara satuan kalor (yaitu kalori) dengan satuan energi potensial (yaitu joule) dengan kesetaraan bahwa satu kalori sama dengan 4,2 joule.

1 Kal = 4,2 Joule

Satuan Kalor

Menurut sistem Satuan Internasional, satuan energi adalah joule (dinitasikan dengan huruf J). Namun terdapat satuan kalor yang lain yang umum digunakan dalam ilmu pengetahuan dan kehidupan sehari-hari, yang diantaranya kalori (dinotasikan dengan Kal ) dan kilokalori (dinotasikan dengan kkal).

1Kkal = 1.000 Kal, atau 1Kkal = 10^3 Kal

Menghitung Kebutuhan Kalori

Kebutuhan kalori tiap orang berbeda-beda berdasarkan jenis kelamin, usia, tinggi dan berat badan, komposisi tubuh, aktivitas, hingga keadaan fisik masing-masing. Kalori yang dibutuhkan oleh laki-laki berbeda dengan perempuan meskipun berada pada rentang usia yang sama. Dua orang yang kembar sekalipun akan memiliki kebutuhan kalori yang berbeda, tergantung pada keadaan fisik dan aktivitasnya sehari-hari .

Umumnya rata-rata wanita membutuhkan sekitar 1.600-2.400 kilokalori (kkal) per hari, sementara rata-rata pria memerlukan 2.000-3000 kkal. Namun jumlah kalori yang dibutuhkan tiap orang berbeda-beda tergantung kepada tinggi, berat tubuh dan tingkat keaktivan mereka. Banyak faktor yang dapat memengaruhi jumlah kalori yang dibakar tubuh saat beraktivitas fisik. Di antaranya adalah usia dan jenis kegiatan yang dilakukan. Misalnya bersepeda akan lebih banyak membakar kalori dibandingkan berjalan santai. Jika tidak digunakan sebagai bahan bakar, kalori yang lebih akan disimpan dalam tubuh sebagai lemak .

Untuk Menghitung kebutuhan energi harian, sayan akan mencari nilai BMR terlebih dahulu. Setelah itu saya dapat menentukan Total Energy Expenditure (TEE) yang saya perlukan.

BMR Laki-Laki = 88.36 + (13.4 X Berat KG) + ( 4.8 X Tinggi CM) - ( 5.68 X Umur)

BMR Wanita = 447.6 + (9.25 X Berat KG) + ( 3.1 X Tinggi CM) - (4.3 X Umur )

Setelah Menghitung BMR, Hasil nya dapat di kalikan dengan Level Aktivitas Fisik, Untuk Memperoleh TEE

Tidak Aktif = BMR x 1.2 ( Tidak Olahraga )

Cukup Aktif = BMR X 1.375 ( Olahraga 1-3 kali/Minggu)

Aktif = BMR X 1.55 ( Olahraga 3-5 Kali/Minggu)

Sangat Aktif = BMR X 1.725 ( Olahraga 6-7 Kali/Minggu)

Menghitung Kebutuhan Kalori Pribadi

Saya Memiliki Berat 60 KG. Tinggi 177 CM. Usia 23 Tahun. Tingkat Aktivitas "AKTIF"

BMR = 88.36 + (13.4 X 60 KG) + ( 4.8 X 177 CM) - (5.68 X 23 Tahun)

   = 1611.32 Kalori

TEE = 1.55 X 1611.32

   = 2497.5 Kalori

Contoh Kegiatan Sehari-hari

Pada gambar dibawah ini, Saya jabarkan kebutuhan energi sehari-hari saya dan mengkonversikannya kedalam rupiah. sehingga didapatkan pengeluaran harian saya dalam nilai rupiah.

Pertemuan 6 Komputasi Teknik

Muhasabah diri terkait ilmu yang telah di dapat setelah menjalani kelas komputasi teknik. Tujuan dari muhasabah diri ini untuk mengetahui delta dari diri sendiri pada awal pertemuan hinnga pertemuan ke-6.

---

Rule of thumb komputasi Teknik

1. Initial Thinking (Menganalisis masalah, pada tahapan ini pengumpulan data dan survei dapat dilakukan untuk mengetahui kedepannya)

2. Develop Model Matematis (Didalamnya terdapat asumsi-asumsi)

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

4. Verifikasi (Solve the equation right. Menguji apakah tidak ada kesalahan numerik, ini termasuk bentuk dan jumlah mesh.)

5. Validasi (Solve the right equation. Menguji kebenaran dari model, dalam tahapan ini bisa di rasakan yang paling pertama adalah dengan perasaan oleh engineer apakah hasil dari validasi tepat atau tidak. Setelahnya dapat dilakukan perbandingan atau merujuk dari penelitian sebelumnya)

Pertemuan 7 Komputasi Teknik

Pada pertemuan kali ini tidak dilakukan secara tatap muka seperti biasanya. Hal ini dikarenakan antisipasi adanya bahaya virus Corona yang dapat menyebar luas apabila sekelompok orang berkumpul dalam satu tempat yang sama. Pihak Universitas Indonesia menerapkan sistem Perkuliahan Jarak Jauh (PJJ) dalam pembelajarannya. Semua mahasiswa diharapkan mampu belajar mandiri di rumah masing-masing dan melanjutkan tugas-tugas yang telah diberikan oleh dosen masing-masing.

Ujian Tengah Semester

Video Presentasi Hasil Belajar dan Keterampilan

Berikut ini adalah video presentasi hasil belajar dan keterampilan saya selama ini.

Laporan Hasil Optimasi Kebutuhan Energi

Hasil Pencatatan Kebutuhan energi pribadi saya terhitung sejak tanggal 2 Maret 2020 - 8 Maret 2020 diolah menggunakan Microsoft Excel dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Dari Kegiatan saya diatas, Saya Membutuhkan Energi Listrik untuk menunjang kegiatan sehari-hari. Pada Gambar di bawah ini menunjukkan konsumsi energi listrik dan total kebutuhan kalori selama satu minggu.

Sehingga Total Biaya Yang saya keluarkan untuk 1 minggu dapat dilihat pada tabel dibawah ini

Sehingga dapat dibuat grafik Hubungan antara total energi dalam satuan kilojoule dengan Rupiah

Draft Paper Project Komputasi Teknik

• 
• 
• 
• 

Pertemuan 9 Komputasi Teknik

Initial Thinking

---

Pemodelan

---

Validasi

---

Pembahasan Hasil

---

Kesimpulan

---

Pertemuan 10 Komputasi Teknik

Kuis

Berikut adalah link untuk mengunduh kuis tentang Oscillating One Dimensional System dengan dua file yang berbeda, yaitu :

1. Excel : berisi perhitungan dan grafik

2. Ms. Word : berisi initial thinking, pemodelan, perhitungan numerik, verifikasi dan pemaknaan hasil

[3]

Pertemuan 13 Komputasi Teknik

Pada perkuliahan pagi ini dimulai dengan Muhasabah, apa yang telah Anda dapati pada perkuliahan ini. Pada perkuliahan yang kedua ini kami melakukan muhasabah yang kedua kalinya, sejauh apa perkembangan yang telah kami lakukan selama kurang lebih 13 pertemuan terakhir.

Pada intinya dari semua yang kami isi, ada sebuah pembelajaran yakni. "Jangan sampai setelah selesai perkuliahan tidak mendapatkan apa-apa" Harapannya setelah selesai dari perkuliahan terdapat sebuah pembelajaran yang bisa diambil. Agar nantinya ketika ilmu tersebut bermanfaat, bisa menjadi amal jariyah untuk pribadi karena telah menulis ilmu yang telah di dapat dan menjadi amal jariyah untuk yang mengajarkan ilmu tersebut.

Pertemuan 15 Komputasi Teknik

Pada pertemuan kali Mahasiswa berdikusi mengenai fenomenaa tegangan geser, ketika luas penampang diperbesar mengapa gaya akan membesar, tetapi terjadi penurunan pressure drop'

dari sumber yang saya baca Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan hanya untuk fluida), viskositas adalah "Ketebalan" atau "pergesekan internal". Oleh karena itu, air yang "tipis", memiliki viskositas lebih rendah, sedangkan madu yang "tebal", memiliki viskositas yang lebih tinggi. Sederhananya, semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut. Sejatinya aliran fluida didalam pipa pada kenyataannya mengalami penurunan tekanan seiring dengan panjang pipa yang dilalui fluida tersebut. Menurut teori dalam mekanika fluida, hal ini disebabkan karena fluida yang mengalir memiliki viskositas. Viskositas ini menyebabkan timbulnya gaya geser yang sifatnya menghambat. Untuk melawan gaya geser tersebut diperlukan energi sehingga mengakibatkan adanya energi yang hilang pada aliran fluida. Energi yang hilang ini mengakibatkan penurunan tekanan aliran fluida atau disebut juga kerugian tekanan (head loses). Fluida ditinjau dari tegangan geser yang dihasilkan maka fluida dapat dikelompokan dalam dua fluida yaitu, fluida Newtonian dan Non-newtonian. Fluida Newtonian mengalami hubungan yang linier antara besarnya tegangan geser dengan rate of share-nya yang berarti pada permukaan dinding pipa tegangan gesernya yang terjadi dan laju perubahan bentuk yang diakibatkan nya. Hal ini dapat diartikan bahwa viskositas fluida (µ) konstan (sesuai dengan hukum viskos Newton) τ=μ du/dy, sedangkan fluida Non newtonian mengalami hubungan yang tidak linier lagi antara besarnya tegangan geser yang terjadi dan laju perubahan bentuknya.

Dalam suatu aliran didalam pipa terjadi penurunan tekanan yang disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut antara lain panjang pipa, diameter pipa, kecepatan, kekasaran permukaan dinding pipa sebelah dalam, sifat-sifat fluida, kerapatan dan viskositas.

UJIAN AKHIR SEMESTER (8 JUNI 2020)